实验题目：测凹透镜焦距实验研究

物理实验报告实验题目：测凹透镜焦距实验研究

一、实验目的

1、学习光学平台上各元件的共轴等高调方法；

2、掌握测量凹透镜焦距的两种方法；

3、探索辅助成像法则测凹透镜焦距的最佳调节方法.

4、了解测量薄透镜焦距的原理，加深对薄透镜成像规律的认识与理解.掌握光路的分析和调整方法.

二、实验要求

学会测量透镜焦距的方法，掌握辅助成像法测凹透镜焦距，注意保养光学器件 ，分析确定测焦距的最好方法.

三、实验仪器

光学平台、凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、平面反射镜、光源等.

四、实验原理

透镜成像的高斯公式：

f s s '

=-'1

11 其中s '、s 、f '分别表示透镜的像距、物距和焦距. 可得s

s s s f '-'

='

五、实验内容

1、布置光路，调节各光学元件共轴等高； a 、粗调

把光源、物、透镜、白屏等元件放置于光具座，并使他们尽

量靠拢，用眼睛观察、调节各元件的上下、左右位置，使各元件的中心大致在与导轨平行的同一条直线上，并使物平面、透镜面和屏平面三者平行且垂直于光具座的导轨.

b、细调

点亮光源，利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调制共轴.

2、用辅助成像法则测凹透镜焦距，重复3 次求平均；

a、辅助成大像

方法一：固定像屏位置，调节凹透镜；

方法二：固定凹透镜位置，调节像屏.

b、辅助成小像，同方法a调节；

c、辅助成等大像：同a.

六、实验记录

表一单位：cm

表二单位：cm

表三单位：cm

七、数据处理和分析

有以上三表数据知：

分析实验结果发现，透镜成放大像、移动像屏时，所得焦距结果较好.所以，测凹透镜焦距实验中透镜成放大像、移动像屏可以使结果误差较小，是最佳调节方法.

八、注意事项

1、透镜和光学元件的镜面均不能用手摸拭, 应用擦镜头纸轻揩灰尘.调节时动作要缓慢；

2、应在光具座上将各光学元件调至等高共轴后再进行测量.

九、思考与问题

1、如果凸透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距？

答：实验原理：凸透镜对虚物成缩小的实像；

用一个短焦距凸透镜与待测透镜二次成像，得到清晰像即可.