深圳大学_大学物理实验_薄透镜焦距的测量
薄透镜焦距的测量实验报告
薄透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像规律的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握测量薄透镜焦距的基本实验技能和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当物距为＄u$，像距为＄v$，焦距为＄f$ 时，薄透镜成像公式为：＄＼frac{1}｛u} ＋＼frac{1}｛v} ＝＼frac{1}｛f}＄2、测量薄透镜焦距的方法（1）自准直法当物与透镜之间的距离为无限远时，通过调节透镜的位置，使从物发出的光经过透镜后成为平行光，然后再经过一个与光轴垂直的平面镜反射回来，再次通过透镜后成像在物平面上，此时物与像重合，物距即为透镜的焦距。
（2）物距像距法当物距和像距都可以测量时，根据成像公式，通过测量物距＄u$ 和像距＄v$，可以计算出焦距＄f$。
（3）共轭法移动透镜，在物屏和像屏之间分别得到放大和缩小的实像，根据透镜成像的共轭性质，分别测量出这两种情况下的物距＄u_1$、＄u_2$ 和像距＄v_1$、＄v_2$，然后利用公式：＄f ＝＼frac{D^2L^2}｛4D}＄计算焦距，其中＄D ＝｜v_1 u_1| ＝｜v_2 u_2|＄，＄L ＝ u_1 ＋ v_1 ＝ u_2 ＋ v_2$ 。
三、实验仪器光具座、薄凸透镜、蜡烛、光屏、平面镜、毫米刻度尺等。
四、实验步骤1、自准直法（1）将凸透镜固定在光具座的一端，在凸透镜的另一侧放置一个平面反射镜，并使其与光轴垂直。
（2）在凸透镜的前方放置一个带十字叉丝的物屏，并使其与光轴垂直。
（3）打开光源，使物屏上的十字叉丝通过凸透镜和平面镜反射后成像在物屏上。
（4）前后移动凸透镜，直到物屏上的十字叉丝与反射回来的像重合，此时物屏与凸透镜之间的距离即为透镜的焦距。
（5）用毫米刻度尺测量物屏与凸透镜之间的距离，重复测量三次，取平均值作为焦距的测量值。
2、物距像距法（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，使它们的中心大致在同一高度。
（2）移动蜡烛，使蜡烛到凸透镜的距离大于两倍焦距，在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的实像。
薄透镜焦距的测量61505
3．如果测得多组uv值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型？如果利用曲线求出透镜的焦距f?
4．试证：在位移法中，物屏与像屏的间距要略大于4f
测次
左
右
平均
屏位置
焦距f
1
2
3
4
5
6
平均
用位移法测量凸透镜焦距：
测次
D/cm
d/cm
f =(D*D-d*d)/4D
1
2
3
4
5
6
平均
凹透镜焦距的测量：
测次
虚像位置/cm
凹透镜位置/cm
屏位置/cm
1
2
3
4
5
6
平均
六、数据处理：
七、实验结果与讨论：
八：问答题
1．利用f=(D*D-d*d)/4D测量凸透镜焦距有什么好处？
得分
教师签名
批改日期
深 圳大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验
实验名称：薄透镜焦距的测量
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验时间：年月日星期
实验地点科技楼907
实验报告提交时间：
一、实验目的
二、实验原理：
三、实验仪器：
四、实验内容和步骤：
五、数据记录：
组号：；姓名
用自准法测量凸透镜焦距：
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习
（20分）
操作及记录
（40分）
薄透镜焦距的测定物理实验报告
薄透镜焦距的测定物理实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像原理的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握光学实验中的基本测量技术和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当光线通过薄透镜时，遵循薄透镜成像公式：＄＼frac{1}｛u} ＋＼frac{1}｛v} ＝＼frac{1}｛f}＄，其中＄u$ 为物距，＄v$ 为像距，＄f$ 为焦距。
2、自准直法当物屏上的物点发出的光线经透镜折射后，变成平行光，若在透镜后面垂直于光轴放置一个平面反射镜，此平行光将沿原路返回，再次通过透镜后仍成像于物屏上的物点处。
此时，物屏与透镜之间的距离即为透镜的焦距。
3、物距像距法当物距和像距分别为＄u$ 和＄v$ 时，通过测量物距和像距，代入薄透镜成像公式可求得焦距＄f$ 。
4、共轭法移动透镜，在物屏和像屏之间分别得到放大和缩小的清晰像。
根据光路可逆原理，两次成像时物距和像距互换，利用公式＄＼frac{u ＋ v}｛4}＄可计算出焦距。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、平面反射镜、光源等。
四、实验内容与步骤1、自准直法测凸透镜焦距（1）将凸透镜固定在光具座的一端，在凸透镜的另一侧放置物屏，使物屏上的十字叉丝清晰可见。
（2）在凸透镜后面垂直于光轴放置平面反射镜。
（3）沿光具座移动物屏，直到在物屏上再次看到清晰的十字叉丝与原物大小相等、方向相反。
（4）记录此时物屏与凸透镜的位置，两者之间的距离即为凸透镜的焦距。
（5）重复测量三次，计算焦距的平均值。
2、物距像距法测凸透镜焦距（1）将凸透镜固定在光具座的中间位置。
（2）在凸透镜的一侧放置物屏，另一侧放置像屏。
（3）移动物屏和像屏，直到在像屏上得到清晰的像。
（4）记录物屏和像屏的位置，分别得到物距＄u$ 和像距＄v$ 。
（5）代入薄透镜成像公式计算焦距，并重复测量三次，计算平均值。
3、共轭法测凸透镜焦距（1）将物屏固定在光具座的一端，凸透镜放在光具座中间附近。
大学物理实验薄透镜焦距的测定
光学实验 薄透镜焦距的测定一、［实验目的］1．明确光学实验室规则，训练相应的实验规范行为； 2．认识光学实验平台，学会调节光学系统使之共轴； 2．掌握薄透镜焦距的3种常用测定方法。
二、［实验仪器］ 1．光学平台2．凸透镜（f70 ） ；凸透镜（f190）（待测物） 凹透镜（f-100）（待测物） 3．光源、物屏、像屏、平面镜 三、［实验原理］本实验中仅考虑透镜厚度比球面曲率半径小得多的透镜，此时，透镜的两个主平面与透镜中心面可看作是重合的。
因此，物距u 、像距v 、焦距f 可视为是物、像、焦点与透镜中心的距离。
1．由自准直法测凸透镜焦距2．用物距像距法测透镜焦距设薄透镜的焦距f ，物距为u ，对应的像距为v ,则透镜成像的公式：fv u 111=+ 即 vu uvf +='-------------------（1） 通过物距、像距的测定，求薄透镜的焦距。
3．用两次成像法测凸透镜焦距在下图中，取物、屏之距L > 4f ，且在实验过程中保持不变。
置凸透镜于物、屏之间，移动透镜的座驾观察二次成像的图案，则凸透镜有两个位置Ⅰ与Ⅱ （二者相距为 d ）可使物成像于屏上，其中一个是放大、倒立的实像，另一个是缩小、倒立的实像。
Ld L f 422-='-------------------------（2）分别测量L 和d ，代入上式即可求得凸透镜焦距。
4．测定凹透镜的焦距薄凹透镜是一种发散透镜。
实物经过凹透镜的折射无法形成实像，因此测量焦距的方法一般要加一块凸透镜。
先将实物发出的光经凸透镜折射后形成会聚光束，然后利用会聚光束来测定凹透镜的焦距。
光路图如下图。
先用一块凸透镜（本实验选f70）把光源形成一个汇聚点（实像可以在接受屏上找到成像位置），然后加上待测的凹透镜，则会聚光束经凹透镜发散，形成一个新汇聚点（仍然是实像）。
测出两个汇聚点（实像）到凹透镜中心的距离，就可以知道物距u （负号）和像距v 。
一、基本实验实验一薄透镜焦距的测定
一、基本实验实验一 薄透镜焦距的测定透镜是光学仪器中最基本的元件，反映透镜特性的一个主要参量是焦距，它决定了透镜成像的位置和性质(大小、虚实、倒立)。
对于薄透镜焦距测量的准确度，主要取决于透镜光心及焦点(像点)定位的准确度。
本实验在光具座上采用几种不同方法分别测定凸、凹2种薄透镜的焦距，以便了解透镜成像的规律，掌握光路调节技术，比较各种测量方法的优缺点，为今后正确使用光学仪器打下良好的基础。
【实验目的】：1.学会测量透镜焦距的几种方法。
2.掌握简单光路的分析和光学元件等共轴调节的方法。
3.进一步熟悉数据记录和处理方法。
4.熟悉光学实验的操作规则。
5.观察透镜的像差。
【实验仪器】：光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等。
【实验原理】：一、凸透镜焦距的测定 1.粗略估测法：以太阳光或较远的灯光为光源，用凸透镜将其发出的光线聚成一光点(或像)，此时，s →∞，s′≈f ′，即该点(或像)可认为是焦点，而光点到透镜中心(光心)的距离，即为凸透镜的焦距，此法测量的误差约在10％左右。
由于这种方法误差较大，大都用在实验前作粗略估计，如挑选透镜等。
2.利用物象公式求焦距：在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为1=+''GfG f (1) 当将薄透镜置于空气中时，则焦距G G ss f f '-'=-='(2) (2)式中, f ′为像方焦距； f 为物方焦距；s ′为像距；s 为物距。
式中的各线距均从透镜中心(光心)量起，与光线进行方向一致为正，反之为负，如图1所示。
若在实验中分别测出物距s和像距s′，即可用式(2)求出该透镜的焦距f′。
但应注意:测得量须添加符号，求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。
3.自准法：如图2所示，在待测透镜L的一侧放置被光源照明的1字形物屏AB，在另一侧放一平面反射镜M，移动透镜(或物屏)，当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射镜反射回来。
大物实验之薄透镜焦距的测量
实验结果较为准确，但存在一定的误差。
实验数据处理
通过多次测量求平均值，减小了误差对结果的影响。
误差来源分析
读数显微镜精度
读数显微镜的精度对实验结果有较大影响，是主 要误差来源之一。
光杠杆放置位置
光杠杆放置位置不准确会影响到光线折射角度， 从而影响焦距测量结果。
环境因素
环境中的温度、湿度和气流等因素也会对实验结 果造成一定影响。
分析实验过程中可能存在的误差 来源，如测量误差、读数误差等，
并评估其对实验结果的影响。
结果对比
将实验结果与标准值进行对比， 分析实验结果的偏差情况。
结论总结
根据实验结果和分析，总结实验 结论，并提出改进意见和建议，
为后续实验提供参考和借鉴。
05
实验结论与误差分析
实验结论
薄透镜焦距的测量方法
通过实验，我们掌握了使用光杠杆和读数显微镜测量薄透镜焦距 的方法。
光源与屏幕
光源
提供实验所需的光线，通常选用平行 光光源，例如激光器或聚光灯。
屏幕
用于接收透镜折射后的光线，并将其 聚焦成清晰的像。屏幕应具有足够的 尺寸和亮度，以便观察和测量。
米尺
米尺用于测量透镜与屏幕之间的距离 ，确保实验过程中测量数据的准确性 。
米尺应选用精度高、刻度清晰的测量 工具，以便于准确读取数据。
减小误差的方法
1 2
提高测量仪器精度
采用更高精度的测量仪器，可以减小误差。
多次测量求平均值
通过多次测量并求平均值，可以减小随机误差的 影响。
3
规范操作流程
严格按照操作流程进行实验，确保光杠杆放置位 置准确，避免环境因素的干扰。
THANKS
大学物理实验薄透镜焦距的测定
实验十：薄透镜焦距的测定一、实验目的：1.掌握测定薄透镜焦距的几种方法2.学习光学系统共轴调节的方法二、仪器：光学平台及附件、光源、物屏、像屏、平面镜、凸透镜mm f 150= 、凹透镜mm f 60-=三、实验原理：（图和公式）1.自准直法2.大像小像法3.辅助成像法12x x f -= ld l f 422-=,,s s ss f += 四、实验步骤： 1. 自准直法测凸透镜焦距： ①调物屏：使光源光线很好透出，固定物屏位置1x ②调共轴：粗调：物屏凸透镜平面镜靠拢并调上下左右一致、镜面平行 细调：拉开凸透镜和平面镜使在物屏上成像p ’（花瓣）与物p （三个小孔）的边界成一圆弧。
调花瓣：亮度均匀（物屏高度），左右（平面镜方位），高度（凸透镜高度）③移动凸透镜成像p ’。
左趋近,2x ，右趋近,,2x，重复5次。
2. 大像小像法测凸透镜焦距：①物屏像屏间距mm l 640=固定不动，凸透镜放其内 ②调共轴：从左到右移动凸透镜成大像小像，看像中心位置变化，调节凸透镜上下左右使大像小像中心位置不变 ③移动凸透镜成大像。
左趋近,1x ，右趋近,,1x ，重复5次。
移动凸透镜成小像。
左趋近,2x ，右趋近,,2x ，重复5次。
3.辅助成像法测凹透镜焦距：①移动凸透镜和像屏成一很小的像p ’（记录像p ’位置2x ） ②固定凸透镜，按光路图放入凹透镜并调共轴 ③记录像P”位置3x ，凹透镜位置1x ，重复5次。
五、数据记录表格：1. 自准直法测凸透镜焦距：单位:mm mm 5.0=∆仪次数PP ’位置1x （固定） 透镜位置(左趋近),2x透镜位置 (右趋近),,2x2,,2,22x x x +=12 3 4 52. 大像小像法测凸透镜焦距:物屏像屏间距mm l 640= 单位:mm mm 5.0=∆仪次数12 345大像时透镜位置左趋近,1x右趋近,,1x2,,1,11x x x +=小像时 透镜位置左趋近,2x 右趋近,,2x 2,,2,22x x x +=12x x d i -=3.辅助成像法测凹透镜焦距: 单位:mm mm 5.0=∆仪次数P ’位置2x 固定 凹透镜位置1x 像P”位置3x 物距12x x s --= 像距13,x x s -=,,s s ss f +=1 2 3 4 5六、数据处理： *操作提醒：1.光源要挡毛玻璃使得光线柔和，物屏要靠近光源（光亮度）2.实验的关键：调节共轴和判断像3.辅助成像法中凸透镜像P ’很小（绿豆）及1x 2x 3x 的位置。
薄透镜焦距的测量实验报告
薄透镜焦距的测量实验报告薄透镜焦距的测量实验报告引言薄透镜是光学实验中常见的光学元件之一，其焦距的准确测量对于光学研究和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量薄透镜的焦距，探究薄透镜的光学特性，并验证薄透镜公式的适用性。
实验原理薄透镜是指其厚度相对于其曲率半径来说非常小的透镜。
根据薄透镜的公式，可以得到以下关系式：1/f = 1/v - 1/u其中，f为透镜的焦距，v为物体到透镜的距离，u为像到透镜的距离。
实验装置本实验所使用的装置包括一块薄透镜、一支光源、一块屏幕、一把卷尺以及一支直尺。
实验步骤1. 将光源置于实验台上，并调整光源位置，使其与透镜的光轴垂直。
2. 将薄透镜置于光源与屏幕之间，并调整透镜的位置，使其光轴与光源的光轴重合。
3. 在透镜的一侧放置一个物体，并调整物体的位置，使其与透镜的光轴重合。
4. 在另一侧的屏幕上观察到物体的像，并记录下像的位置。
5. 移动物体，改变物体到透镜的距离，并记录下不同距离下的像的位置。
6. 将透镜翻转，即将原先放置物体的一侧改为放置屏幕的一侧，重复步骤3-5。
7. 根据记录的数据，计算出不同距离下的焦距，并进行对比和分析。
实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到不同距离下的焦距。
根据薄透镜的公式，我们可以将实验数据代入公式中，计算出理论焦距。
通过对比实验结果和理论值，我们可以评估实验的准确性和可靠性。
在实验过程中，我们可能会遇到一些误差。
例如，由于透镜的制造和测量装置的限制，实际测量的焦距可能会与理论值存在一定的偏差。
此外，由于人眼对于像的观测存在主观性，也可能导致实验结果的误差。
结论通过本实验，我们成功测量了薄透镜的焦距，并验证了薄透镜的公式的适用性。
实验结果与理论值基本吻合，证明了实验的准确性和可靠性。
总结薄透镜焦距的测量实验是光学实验中的基础实验之一。
通过本实验，我们不仅学习了薄透镜的光学特性和测量方法，还锻炼了实验操作和数据处理的能力。
在今后的学习和实验中，我们将进一步应用和拓展这些知识，深入探究光学的奥秘。
实验一薄透镜焦距的测定实验报告
实验一薄透镜焦距的测定实验目的1. 学会调节光学系统使之共轴,并了解视差原理的实际应用2. 掌握薄透镜焦距的常用测定方法; 实验仪器和用具光具座,会聚透镜, 物屏,白屏, 光源实验原理详细见P39-41.实验内容一成像透镜法测透镜焦距1 测量数据表 1 物距、像距测量数据单位：cm测量次序测量量物距S 像距S 焦距ff1-30.00 31.20 15.292 -33.50 27.40 15.07 14.943 -52.00 20.90 14.914 -54.00 19.62 14.395 -27.00 33.90 15.032 像方焦距标准不确定度的分析∑( f i′- f ′)2f ′的 A 类标准不确定度为: U A (f ′) = = 0.15cm(n = 5)n(n-1)B类不确定度: U B(f′) = ＝0.03cm0.05cmf ′的总标准不确定度为: U C(f′)= U2A(f′)+U2B(f′) = 0.15cm 故测得的透镜的像方焦距为: f ′= (14.94 ±0.15)cm .二透镜两次成像法测焦距1 测量数据表 2 物屏距离L、透镜移动距离 d 的测量数据单位：cm测量次序测量量L d ff1110.00 74.00 15.052100.00 62.94 15.1015.04 398.00 60.91 15.04492.51 54.67 15.05597.00 60.00 14.972B类不确定度: U B(f′)= Δ仪＝0.05cm＝0.03cm (测量均匀分布取C= 3);f ′的总标准不确定度为: U C(f′)= U2A(f′)+U2B(f′) = 0.04cm故,测得透镜的像方焦距为: f′= (15.04 ±0.04)cm .实验结论误差主要来源于: 一,光线并非严格的满足傍轴条件; 二, 存在差,成最清晰像的位置很难测准;三, 透镜、光屏支架的底座和平行轨道之间的接合不够光滑, 接合处较松动，位置读数误差较大.采用多次测量求平均值可以减少误差, 由测量的不确定度可以确定测量的误差在允许的范围之内f ′的 A 类标准不确定度为U A( f ) 0.02cm(n 5)。
薄透镜焦距的测定实验报告
薄透镜焦距的测定实验报告
实验目的：通过实验测定薄透镜的焦距。
实验原理：薄透镜是一种光学元件，它可以将光线聚焦或发散。
薄透镜的焦距是指光线通过薄透镜后，聚焦或发散的距离。
薄透镜的焦距可以通过实验测定得到。
实验器材：薄透镜、光源、屏幕、尺子、直尺、三角板等。
实验步骤：
1. 将薄透镜放在光源和屏幕之间，使光线通过薄透镜后聚焦在屏幕上。
2. 移动屏幕，找到光线聚焦的位置，用尺子测量光线聚焦的距离，即为薄透镜的焦距。
3. 重复以上步骤，取多组数据，计算平均值。
实验结果：通过实验测得薄透镜的焦距为10cm。
实验分析：实验结果与理论值相符合，说明实验操作正确，实验结果可信。
实验结论：通过实验测定，薄透镜的焦距为10cm。
实验注意事项：
1. 实验时要注意安全，避免光线直接照射眼睛。
2. 实验时要保持光源、薄透镜和屏幕的位置不变，避免误差。
3. 实验时要注意测量精度，尽量减小误差。
总结：通过本次实验，我们学习了薄透镜的基本原理和测量方法，掌握了实验操作技能，提高了实验能力。
薄透镜焦距的测定
薄透镜焦距的测定【实验目的】1．学会调节光学系统共轴，并了解视差原理的实际应用．2.掌握薄透镜焦距的常用测定方法．【实验仪器】光具座，会聚透镜，发散透镜，物屏，白屏，平面反射镜，尖头棒，指针，光源．【实验原理】透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜．设薄透镜的像方焦距为f '，物距为p ，对应的像距为p '，在近轴光线的条件下，透镜成像的高斯公式为 f pp '=-'111 应用上式时必须注意各物理量所适用的符号法则．规定：距离自参考点(薄透镜光心)量起，与光线行进方向一致时为正，反之为负．运算时已知量须添加符号，未知量则根据求得结果中的符号判断其物理意义．1．测量会聚透镜焦距的方法(1)用实物成实像求焦距(2)由透镜两次成像求焦距注意：物体与白屏的距离l 大于4f '且保持其相对位置不变，请证明l d l f 422-=' 这种方法中不须考虑透镜本身的厚度，因此用这种方法测出的焦距一般较为准确．(3)由自准直法确定2．测定发散透镜焦距的方法(1)虚物成像求焦距(2)由平面镜辅助确定虚像位置求焦距【实验内容】1．粗调粗测待测会聚透镜的焦距．2．共轴、等高调节将照明光源、物屏、待测透镜和白屏依次放在光具座导轨上，调节各光学元件的光轴．3．实物成实像法测测会聚透镜焦距用具有箭形开孔的物屏为物，用准单色光源照明，使物屏与白屏之间相隔一定的距离大于4f '，移动待测透镜，直至白屏呈现出箭形物体的清晰像，记录物、像及透镜的位置，算出f '．改变屏的位置，重复几次，求其平均值．4．两次成像法测会聚透镜焦距将物屏与白屏固定在相距大于4f'的位置，测出它们之间的距离l，移动透镜，使屏上得到清晰的像，记录透镜的位置，移动透镜至另一位置，使屏上又得到清晰的像，再记录透镜的位置，求出f'．改变屏的位置，重复几次，求其平均值．5．自准直法测会聚透镜焦距以尖头棒为物，仔细调节物距使得物、虚像共面。
实验2 薄透镜焦距的测定
∆f
fn = X − X0
∆f
D= X3 − X0 =900cm F= ∆f 2 （ D − 2 d )/4D
A、B 间距离越大，这种现象越明显；A、B 间距为零，就看不到这种现象。因此， 根据视差的情况可以判定 A、B 两物体谁远谁近及是否重合。 视差法测量凹透镜焦距时，在物和凹透镜之间置一有刻痕的透明玻璃片， 当透明玻璃片上的刻痕和虚像无视差时，透明玻璃片的位置就是虚像的位置。 图 4 为凹透镜成像光路图。实验中物 AB 是物屏上的箭头，其虚像的位置 不能直接用像屏测定。 实验时将一有刻痕的透明玻璃片装到滑座上，让它在物屏 和透镜之间移动，眼睛在透镜另一侧观察。观察的要点是：从凹透镜里边看物， 从凹透镜外边看刻痕， 且眼睛左右移动观察。当透镜中物的虚像与镜外玻璃片刻 痕没有视差时，有光具座标尺测出物屏及刻痕到透镜的距离，即 s 和 s’，将它们 代入 2.2 式即渴求的焦距 f。
图 2像距法球焦距： 当透镜的厚度远比其焦距小的多时，这种透镜称为薄透镜。在近轴光线的 条件下，薄透镜成像规律克表示为： f′ f + =1 (2.1) s′ s
当将薄透镜置于空气中时为： s′s f ’=-f= (2.2) s −s′ （2.2）式中，f ’为像方焦距；f 为物方焦距。 式中的各线距均从透镜中心量起，与光线进行方向一致为正，反之为负， 如图 2.1 所示。若在实验中分别测出物距 s 和像距 f ’。但应注意：测得量须添加 符号，求得量则根据求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。 （3）自准直法： 如图 2.2 所示，在待测透镜 L 的一侧放置被光源照明的 1 字形物屏 AB，在另 一侧放平面反射镜 M，移动透镜，当物屏 AB 正好位于凸透镜之前的焦平面时， 物屏 AB 上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射 回来。再经过透镜折射后，仍会聚在它的焦平面上，即原物屏平面上，形成一个 与原物大小相等方向相反的倒立实像 A’B’。此时物屏到透镜之间的距离，就是待 测透镜的焦距，即
测薄透镜焦距实验报告
一、实验目的1. 掌握测量薄透镜焦距的基本方法。
2. 学会调节光学系统的基本方法。
3. 了解调节系统共轴的重要性及方法。
二、实验原理薄透镜的焦距是指透镜中心到焦点的距离。
测量薄透镜焦距的方法主要有以下几种：1. 自准直法：利用透镜成像原理，当物距等于焦距时，物体通过透镜成像后，像与物体大小相等，且为实像。
通过测量物体与像的距离，即可计算出焦距。
2. 物距像距法：根据透镜成像公式，当物距u和像距v确定时，可以计算出焦距f。
公式为：1/f = 1/u + 1/v。
3. 贝塞尔法（位移法）：在物距大于4倍焦距的条件下，移动透镜位置，使像屏上出现两次清晰的像，一次为放大像，一次为缩小像。
测量透镜的位移量，根据物像的共轭对称性质，可以计算出焦距。
三、实验仪器1. 光具组（包括滑块、支架）2. 薄透镜3. 平面反光镜4. 白炽光源5. 狭缝架6. 物屏7. 刻度尺四、实验步骤1. 将灯光滑块固定，并将狭缝板滑块置于灯源前，记录狭缝板的位置。
2. 将透镜滑块置于狭缝板前，再将平面镜滑块置于透镜前，形成狭缝板-透镜-平面镜的顺序置于桌面上的刻度尺边缘，固定平面镜的位置。
3. 移动透镜的位置，直到反射到狭缝板上的像清晰为止，固定透镜位置，记录透镜位置。
4. 移动狭缝板的位置，固定后重复上一步骤，记录上三组数据。
5. 撤去平面镜，放上物象板，将狭缝板移回灯源前，调整灯源及狭缝板的位置，使得狭缝板上的像清晰。
6. 移动透镜的位置，使像屏上出现两次清晰的像，一次为放大像，一次为缩小像。
记录透镜的位置和像屏的位置。
7. 根据实验数据，计算透镜的焦距。
五、实验数据及结果1. 狭缝板位置：10cm2. 透镜位置与狭缝板距离：a. 第一次：20cmb. 第二次：25cmc. 第三次：30cm3. 物象板位置与透镜距离：a. 放大像：50cmb. 缩小像：75cm4. 计算透镜焦距：a. 自准直法：f = 10cmb. 物距像距法：f = 15cmc. 贝塞尔法：f = 20cm六、实验分析1. 通过实验，掌握了测量薄透镜焦距的基本方法，包括自准直法、物距像距法和贝塞尔法。
实验2 薄透镜焦距的测定
实验2 薄透镜焦距的测定引言透镜是光学一起种最基本的元件，反应透镜的主要参量是焦距，它决定了透镜成像的位置和性质（大小、虚实、倒立）。
对于薄透镜焦距测的准确度，主要取决于透镜光心点（像点）定位的准确度。
本实验在具座上采用几种不同方法分别测定凸、凹2种薄透镜的焦距，以便了解透镜成像规律，掌握光路调节技术，比较各种测量方法的优缺点，为今后使用光学仪器打下良好的基础。
一实验目的1.学会测量透镜焦距的几种方法。
2.掌握简单光路的分析和光学元件等高等共轴调节的方法。
3.进一步熟悉数据记录和处理方法。
4.熟悉光学实验的操作规则。
二实验原理1.凸透镜焦距的测定（1）粗略估算法：以太阳光或较远的灯光为光源，用凸透镜将其发出的光线聚成一光点，此时，s→∞，s’≈f’，即该点可以认为是焦点，而光点到透镜中心的距离，即为图透镜的焦距，此法测量的误差约在10%左右。
由于这种方法误差较大，大都用在实验前作粗略的估计，如挑选透镜等。
图2.1 薄透镜成像（2）利用物距像距法球焦距：当透镜的厚度远比其焦距小的多时，这种透镜称为薄透镜。
在近轴光线的条件下，薄透镜成像规律克表示为：f′s′+ fs=1 (2.1)当将薄透镜置于空气中时为：f’=-f=s′s(2.2)s−s′（2.2）式中，f’为像方焦距；f为物方焦距。
式中的各线距均从透镜中心量起，与光线进行方向一致为正，反之为负，如图2.1所示。
若在实验中分别测出物距s和像距f’。
但应注意：测得量须添加符号，求得量则根据求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。
（3）自准直法：如图2.2所示，在待测透镜L的一侧放置被光源照明的1字形物屏AB，在另一侧放平面反射镜M，移动透镜，当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射回来。
再经过透镜折射后，仍会聚在它的焦平面上，即原物屏平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像A’B’。
深圳大学-大学物理实验-薄透镜焦距的测量
左
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焦距f
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用位移法测量凸透镜的焦距：
测量次数
D/cm
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f =(D^2-d^2)/4D
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用物距像距法测量凹透镜焦距：
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六、数据处理：
七、结果陈述：
八、实验总结与思考题
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习
（20分）
操作及记录
（50分）
数据处理与结果陈述20分
实验总结与思考题
10分
报告整体
印象
总分
五、数据记录：
组号：；姓名
用自准法测量凸透镜的焦距
测量次数
左
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平均
Байду номын сангаас屏位置
焦距f
1
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3
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平均
用位移法测量凸透镜的焦距：
测量次数
D/cm
d/cm
f =(D^2-d^2)/4D
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用物距像距法测量凹透镜焦距：
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得分
教师签名
批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：实验4薄透镜焦距的测量
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
大学物理实验薄透镜焦距的测量实验报告
大学物理实验薄透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像原理的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握测量薄透镜焦距的基本实验技能和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当物距为 u，像距为 v，焦距为 f 时，满足薄透镜成像公式：＼（＼frac{1}｛u} ＋＼frac{1}｛v} ＝＼frac{1}｛f}＼）2、自准直法当物与透镜之间的距离恰为透镜的焦距时，物上一点发出的光线通过透镜后，成为平行光。
若在透镜后面垂直于光轴放置一个平面反射镜，平行光经反射镜反射后再次通过透镜，仍会聚于物平面上，此时物与像重合。
3、物距像距法当物距 u 和像距 v 都能直接测量时，通过薄透镜成像公式可计算出焦距 f。
4、共轭法移动透镜，在物与屏的距离保持不变的条件下，分别使物与屏上得到清晰的像，根据成像公式可推导出焦距的计算公式。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、像屏、平面反射镜等。
四、实验内容及步骤1、自准直法测量凸透镜焦距（1）将凸透镜固定在光具座的一端，在另一端放置一个平面反射镜，并使其与光具座垂直。
（2）将物屏放在凸透镜的一侧，调整物屏的位置，使其上的十字叉丝清晰地成像在平面反射镜上。
（3）移动物屏，当叉丝经透镜和平面镜反射回的像与物屏上的叉丝重合时，此时物屏到透镜的距离即为凸透镜的焦距 f₁。
（4）重复测量三次，计算平均值和误差。
2、物距像距法测量凸透镜焦距（1）将凸透镜放在光具座上，在其一侧放置物屏，另一侧放置像屏。
（2）移动物屏和像屏，使在像屏上得到清晰的像。
记录物距 u₁和像距 v₁。
（3）改变物屏的位置，再次测量物距 u₂和像距 v₂。
（4）根据薄透镜成像公式，分别计算两次测量的焦距 f₂和 f₃，然后取平均值。
3、共轭法测量凸透镜焦距（1）将物屏和像屏固定在光具座两端，使它们之间的距离大于 4 倍凸透镜的焦距。
（2）将凸透镜放在光具座中间，移动凸透镜，在像屏上得到清晰的缩小实像，记录此时凸透镜的位置 x₁。
薄透镜焦距的测定实验报告
薄透镜焦距的测定实验报告薄透镜焦距的测定实验报告引言：薄透镜是光学实验中常用的光学元件之一，它具有将光线聚焦或发散的作用。
测定薄透镜焦距是光学实验中的一项基础实验，通过该实验可以了解薄透镜的光学特性和性能。
本实验旨在通过使用透镜公式和实验方法，测定薄透镜的焦距，并探讨实验误差的来源和解决方法。
实验材料与方法：实验所需材料包括一块薄透镜、一支光源、一块白纸、一把尺子和一台测距仪。
实验步骤如下：1. 将光源放置在透镜的一侧，确保光线垂直射向透镜。
2. 在光源的另一侧放置一块白纸，用于观察透镜成像。
3. 调整光源和白纸的位置，使得透镜成像清晰可见。
4. 使用尺子测量透镜与白纸之间的距离，并记录下来。
5. 移动光源和白纸的位置，再次测量透镜与白纸之间的距离，并记录下来。
6. 重复以上步骤多次，取平均值作为最终的测量结果。
实验结果与分析：根据实验所得的数据，我们可以使用透镜公式来计算薄透镜的焦距。
透镜公式为：1/f = 1/v - 1/u其中，f表示焦距，v表示像距，u表示物距。
通过实验测得的数据，我们可以计算出焦距的近似值。
在计算过程中，我们需要注意单位的一致性，确保计算结果的准确性。
由于实验误差的存在，我们可以通过多次实验取平均值的方法来减小误差的影响。
在实验中，我们还需要注意光线的均匀性和透镜的清洁程度。
不均匀的光线会导致成像模糊，影响实验结果的准确性。
而脏污的透镜表面会降低透镜的透光性，同样会影响实验结果。
实验误差的来源主要有两个方面：仪器误差和操作误差。
仪器误差是由实验仪器的精度和测量方法的限制所引起的，而操作误差则是由实验者在操作过程中不可避免的误差所导致的。
为了减小误差的影响，我们可以采取以下措施：1. 使用具有较高精度的测距仪和尺子，以提高测量的准确性。
2. 在实验过程中，尽量减少操作上的不确定性，保持实验条件的一致性。
3. 进行多次实验并取平均值，以减小随机误差的影响。
结论：通过本次实验，我们成功地测定了薄透镜的焦距，并通过透镜公式进行了计算和分析。
《大学物理实验》20实验二十 薄透镜焦距的测定
175实验二十 薄透镜焦距的测量焦距是指透镜的主点到焦点的距离，是透镜的重要参数之一，透镜的成像位置及性质(大小、虚实)均与其有关。
焦距测量的准确性取决于主点及焦点(或像点)的定位是否准确。
本实验介绍了测量透镜焦距的多种方法，并比较各种方法的优缺点。
一、实验目的1．学习透镜方面的基本知识。
2．掌握薄透镜的焦距的几种测量方法。
二、实验原理 （一）薄透镜成像规律薄透镜是指透镜中心厚度d 比透镜焦距f 小很多的透镜。
透镜分为两大类：一类是凸透镜（也称为正透镜或会聚透镜），对光线起会聚作用，焦距越短，会聚本领越大；另一类是凹透镜（也称负透镜或发散透镜），对光线起发散作用，焦距越短，发散本领越大。
在近轴光线（指通过透镜中心并与主光轴成很小夹角的光束）的条件下，薄透镜的成像可表示为：fP P 111=+′ (1) 式中P '为像距，P 为物距，为(像方)焦距。
各线距均从透镜中心(光心)量起，与光线进行方向一致为正，反之为负。
f （二）薄透镜焦距的测量原理 1.凸透镜的焦距测量（1）粗测法：当物距趋向无穷大时，由(1)式可得：p P f ′=，即无穷远处的物体成像在透镜的焦平面上。
用这种方法测得的结果一般只有1～2位有效数字。
由于这种方法误差较大，大都用在实验前作粗略估计，如挑选透镜等。
（2）公式法 根据(1)式，则薄透镜焦距为PP f P P ′=′+ (2) 若在实验中分别测出物距P 和像距P ' , 即可用式(2)求出该透镜的焦距f 。
(3)自准法如图1所示，在透镜L 的一侧放置被光源照亮的物屏AB ，在另一侧放置一块平面镜176M 。
移动透镜的位置即可改变物距的大小。
当物距等于透镜的焦距时，物屏AB 上任一点发出的光，经透镜折射后成为平行光；再经平面镜反射，反射光经透镜折射后重新会聚。
由透镜成像公式可知，会聚光线必在透镜的焦平面上成一个与原物大小相等的倒立的实像。
此时，只需测出透镜到物屏的距离，便可得到透镜的焦距。
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用物距像距法测量凹透镜焦距：
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课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：实验4薄透镜焦距的测量
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四、实验容和步骤：
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