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
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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
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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)
薄透镜焦距的测定的实验报告
薄透镜焦距的测定的实验报告实验名称:薄透镜焦距的测定实验目的:通过实验测量薄透镜的焦距。
实验原理:对于一个薄透镜,当物体距离透镜足够远(即射线与光轴成很小角度时),可以近似认为射线是平行于光轴的,此时通过透镜的射线在焦点处会汇聚成一点。
因此,我们可以通过测量在不同位置摆放的物体所成像的位置来计算薄透镜的焦距。
实验器材:薄透镜、光屏、白炽灯、物体(可以使用光滑和尺寸适宜的小物体)。
实验步骤:1. 将薄透镜和光源放置在同一光轴上,如图所示。
将光屏放在透镜的另一侧,调整距离使得光屏上能看到透镜清晰的像。
2. 向透镜前摆放一物体(如实验器材所述),同时在光屏上观察到物体的清晰像。
记录物体和透镜之间的距离为S1,物体和其像之间的距离为S2。
3. 移动物体位置,改变物体和透镜之间的距离,再次调整光屏位置,观察到物体在光屏上的清晰像。
记录此时物体和透镜之间的距离为S1’,物体和其像之间的距离为S2’。
4. 重复步骤3,测量不同物体和透镜之间的距离,记录数据。
5. 根据公式:1/f = 1/S1 + 1/S21/f = 1/S1’ + 1/S2’(其中f为薄透镜的焦距)计算所得的焦距,求出其平均值,作为实验结果。
实验注意事项:1. 实验环境应保证良好的光线照明条件,以免影响测量结果。
2. 操作时应注意安全,避免身体或者设备的受伤。
3. 实验期间避免震动和摇晃设备,保证数据的准确性。
实验结果与分析:我们根据实验步骤所述,通过实验测量了多组物体和透镜之间距离的数值,根据公式计算了各组所得的焦距。
最终,我们得到的平均值为10cm(保留两位小数)。
结合实验原理中所述的焦距的概念,我们可以得出,在物体距透镜足够远的情况下,通过测量不同物体与其成像之间距离变化,我们可以比较准确地计算薄透镜的焦距。
同时,从实验结果中我们也可以看出,焦距的数值是一个比较稳定的值,不受物体之间的变化和测量位置的影响,这也说明了焦距是透镜的一个固有特性。
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 。
薄透镜焦距的测量实验总结
薄透镜焦距的测量实验总结薄透镜焦距的测量实验总结引言:薄透镜是光学实验中常用的元件之一,其焦距是薄透镜的重要参数之一。
测量薄透镜焦距的实验方法有很多种,本实验采用物体放在薄透镜的正焦点位置并测量像的位置,从而间接测量薄透镜的焦距。
实验目的:本实验的主要目的是通过测量薄透镜的焦距,了解薄透镜的基本原理,并掌握测量薄透镜焦距的实验方法。
实验设备与原理:本实验使用的设备包括光源、物距确定架、测微器、薄透镜。
根据薄透镜的成像原理,当物体放在薄透镜的正焦点位置时,透过薄透镜的光线会经过折射成一束平行光线,而此时薄透镜会形成一张清晰的像。
实验步骤:1.根据实验要求选择合适的薄透镜,并记录薄透镜的参数。
2.将薄透镜放置在物距确定架上,并确保薄透镜平行于光路。
3.调整物距确定架的位置,使得光源能够发出平行光线并穿过薄透镜。
4.通过测微器测量物体到薄透镜的距离,并记录下来。
5.使用屏幕,调整屏幕的位置,观察并找到一张清晰的像。
6.通过测微器测量像距,并记录下来。
实验结果与分析:在实验过程中,通过测量物体到薄透镜的距离和像距,我们可以计算得到薄透镜的焦距。
假设物体到薄透镜的距离为u,像距为v,薄透镜的焦距为f,则根据薄透镜成像公式1/f = 1/v -1/u,我们可以计算出薄透镜的焦距。
实验中,我们重复进行了多次测量,并计算了薄透镜的平均焦距。
通过这些测量数据,我们可以得到薄透镜的平均焦距,并比较其与理论焦距的差异。
如果实验结果与理论值相差较大,可能是实验中存在误差导致的。
讨论与改进:在本实验中,我们通过将物体放在薄透镜的正焦点位置并测量像的位置的方法来间接测量薄透镜的焦距。
但是,实验中可能存在一些因素会导致测量结果的误差,如光路不够稳定、测量不准确等。
因此,在进行实验时要尽量确保操作的准确性,减小误差。
此外,可以进行一些改进来提高实验的准确性,如使用更精确的测量设备、增加测量次数并取平均值、采用更稳定的光源等。
另外,可以通过在实验中加入其他的测量方法来验证结果的准确性,比如通过测量物体的放大倍数来确定薄透镜的焦距。
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。
测量薄透镜焦距的方法
测量薄透镜焦距的方法
测量薄透镜的焦距可以使用以下几种方法:
1. 构建朗宾透镜实验装置:首先将薄透镜与一短焦距的凹透镜相组合,使其共同构成一个朗宾透镜。
然后将一平行光线照射到朗宾透镜上,并在朗宾透镜的另一侧放置一个屏幕。
调整屏幕的位置,使得在屏幕上能够观察到清晰的聚焦图像。
测量出透镜与屏幕之间的距离,便是薄透镜的焦距。
2. 利用屈光度计:将薄透镜面对着一平行光源,并将屈光度计的目镜对准透镜,观察屈光度计的读数。
然后将薄透镜移动一段距离,直到屈光度计的读数再次稳定下来。
测量透镜移动的距离,便是焦距。
这种方法适用于透镜焦距较大的情况。
3. 利用显微镜原理:将薄透镜放置在一个物体的正下方,通过调节目镜与物镜之间的距离,使得观察到的物体在放大倍率最大的情况下仍然清晰可见。
测量目镜与物镜之间的距离,便是薄透镜的焦距。
需要注意的是,以上方法仅适用于薄透镜,也就是透镜的厚度很小,光线在透镜上的入射和折射角非常小的情况下。
若透镜较厚,或入射光线角度较大,需要考虑透镜的厚度和球面效应对测量结果的影响。
薄透镜焦距测量实验
薄透镜焦距测量实验薄透镜焦距测量【实验⽬的】1. 学习光学仪器的使⽤和维护规则,学会调节光学系统使之等⾼共轴。
2. 掌握测量薄会聚透镜和发散透镜焦距的⽅法。
3. 观察透镜成像,并从感性上了解透镜成像公式的近似性。
【实验仪器】光具座,底座及⽀架,薄凸透镜,薄凹透镜,平⾯镜,物屏(有透光箭头的铁⽪屏),像屏(⽩⾊,有散光的作⽤)。
【实验原理】透镜是光学仪器中最基本的元件,焦距是反映透镜特性的重要物理量。
为了正确使⽤光学仪器,必须掌握透镜成像规律,学会光路调节技术和焦距测量⽅法。
1.⾃准直法测量凸透镜焦距如图1-1和图1-2所⽰,当物P在焦点处或焦平⾯上时,经透镜L 后光是平⾏光束,经平⾯镜反射再经透镜后成像于原物P处。
因此,P 点到透镜L中⼼点的距离就是透镜的焦距f。
图1-1:⾃准直法测量焦距原理图1当实物(具体实验中为狭缝光源)刚好在凸透镜焦点时,会在实物处呈现倒⽴等⼤的实像。
实物和凸透镜之间的距离即是焦距的值。
图1-2:⾃准直法测量焦距原理图2光的可逆性原理:当光线的⽅向返转时,它将逆着同⼀路径传播。
这个⽅法是利⽤调节实验装置本⾝,使之产⽣平⾏光以达到调焦的⽬的,所以称⾃准直法。
2.物距与像距法测量凸透镜焦距由于对实物,凸透镜可成实像,所以直接测量凸透镜的物距u、像距v,就可以⽤⾼斯公式(⾼斯公式的普遍形式:),求出凸透镜的焦距,如图2-1所⽰。
图2-1:物距与像距法测量焦距原理图3.共轭法(⼆次成像法)测量凸透镜焦距如图3-1,取物体与像屏之间的距离L⼤于4倍凸透镜焦距f,即L>4f,并保持L不变。
沿光轴⽅向移动透镜,则在像屏上必能两次成像。
图3-1:⼆次成像法测量焦距原理图当透镜在位置 I时屏上将出现⼀个放⼤清晰的像(设此物距为u,像距为v);当透镜在位置 II 时,屏上⼜将出现⼀个缩⼩清晰的像(设此物距为u′,像距为v′),设透镜在两次成像时位置之间的距离为 C,根据透镜成像公式,可得u= v′,u′=v⼜从图3-1可以看出上式称为透镜成像的贝塞尔公式。
深圳大学 大学物理实验 薄透镜焦距的测量
成绩评定:
预习 操作及记录 数据处理与结果陈述 20 分
(20 分) (50 分)
实验总结 与思考题
10 分
报告整体 印象
总分
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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
右
1
2
3
4
5
6
平均
用位移法测量凸透镜的焦距:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
测量次数
D/cm
1
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5
6
平均
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三、实验仪器: 四、实验内容和步骤:
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五、数据记录:
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用自准法测量凸透镜的焦距
测量次数
左
右
1
2
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4
5
6
平均
用位移法测量凸透镜的焦距:
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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:
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组号:
指导教师:
报告人:
学号:
实验地点
实验时间:
年 月 日 星期
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一、实验目的 二、实验原理:
用物距像距法测量凹透镜焦距:
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。
薄透镜物理实验报告
薄透镜物理实验报告薄透镜物理实验报告引言:薄透镜是光学实验中常见的一种光学元件,它具有广泛的应用,如成像、放大、减小等。
本实验旨在通过实际操作,观察薄透镜的光学特性,并验证薄透镜公式。
实验一:焦距的测量1. 实验目的通过测量薄透镜的焦距,验证薄透镜公式。
2. 实验器材薄透镜、物体(如白色小球)、光源、屏幕、尺子、直尺。
3. 实验步骤(1)将薄透镜放置在透镜架上,调整透镜的位置,使其与光源和屏幕处于同一直线上。
(2)将物体放置在薄透镜的一侧,调整物体的位置,使其与薄透镜的光轴垂直。
(3)移动屏幕,找到物体成像的位置,测量物体到透镜和屏幕之间的距离。
(4)重复以上步骤,分别测量不同物体位置下的成像距离。
(5)根据薄透镜公式1/f = 1/v - 1/u,计算薄透镜的焦距。
实验二:物体放大率的测量1. 实验目的通过测量薄透镜的物体放大率,验证薄透镜公式。
2. 实验器材薄透镜、物体(如小字报纸)、光源、屏幕、尺子、直尺。
3. 实验步骤(1)将薄透镜放置在透镜架上,调整透镜的位置,使其与光源和屏幕处于同一直线上。
(2)将物体放置在薄透镜的一侧,调整物体的位置,使其与薄透镜的光轴垂直。
(3)移动屏幕,找到物体成像的位置,测量物体和成像之间的距离。
(4)测量物体的实际高度。
(5)根据薄透镜公式M = v/u,计算薄透镜的物体放大率。
实验三:透镜组的成像1. 实验目的通过观察透镜组的成像情况,了解透镜组的光学特性。
2. 实验器材透镜组(如凸凹透镜组)、光源、屏幕。
3. 实验步骤(1)将透镜组放置在透镜架上,调整透镜组的位置,使其与光源和屏幕处于同一直线上。
(2)调整透镜组的距离和位置,观察成像情况。
(3)移动屏幕,找到物体成像的位置,测量物体到屏幕的距离。
(4)根据成像距离和物体距离,计算透镜组的焦距。
结论:通过本实验,我们验证了薄透镜公式,并观察了透镜组的成像情况。
实验结果表明,薄透镜的焦距与物体和成像的距离有关,而物体放大率则取决于物体和成像的位置关系。
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:cm2 像方焦距标准不确定度的分析f ′的A 类标准不确定度为: )5=n (cm 15.0=)1-n (n )f ′-f ′(=)f ′(U ∑2iAB 类不确定度:cm 03.03cm05.03Δ=)f ′(U B ==仪;f ′的总标准不确定度为: cm 15.0=)f ′(U +)f ′(U =)f ′(U 2B 2A C 故测得的透镜的像方焦距为:cm )15.0±94.14(=f ′. 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:cm2 像方焦距的标准不确定度的分析 f ′的A 类标准不确定度为: )5(02.0)1-()-()(∑2==''='n cm n n f f f U iAB 类不确定度:cm 03.03cm05.03Δ=)f ′(U B ==仪(测量均匀分布取3=C );f ′的总标准不确定度为: cm 04.0=)f ′(U +)f ′(U =)f ′(U 2B 2AC 故,测得透镜的像方焦距为:cm )04.0±04.15(=f ′.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,存在视差,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.。
测量薄透镜焦距的方法
测量薄透镜焦距的方法
薄透镜是光学实验中常用的器材,它的焦距是一个重要的物理量。
测量薄透镜焦距的方法有多种,下面将介绍几种常用的方法。
首先,最简单的方法是使用物体的成像来测量薄透镜的焦距。
我们可以选择一个远离透镜的物体,将其放置在透镜的焦点位置,
通过调节屏幕的位置,使得透镜成像在屏幕上。
然后测量透镜与屏
幕之间的距离,这个距离就是透镜的焦距。
其次,我们还可以利用透镜成像的公式来计算焦距。
根据透镜
成像的公式,1/f = 1/v + 1/u,其中f是焦距,v是像距,u是物距。
我们可以通过测量物体和像的距离,然后代入公式计算出焦距。
另外,我们还可以利用透镜的放大倍数来计算焦距。
透镜的放
大倍数M可以表示为M = v/u,其中v是像距,u是物距。
通过测量
物体和像的距离,然后计算出放大倍数,再通过公式f = u/(M-1)
来计算焦距。
除了上述几种方法,我们还可以利用远处物体的成像来测量焦距。
当物体距离透镜很远时,透镜成像的位置就是焦点的位置,通
过测量这个位置与透镜的距离,就可以得到焦距。
综上所述,测量薄透镜焦距的方法有多种,可以根据实际情况选择合适的方法进行测量。
在实际操作中,我们需要注意测量的精度和准确性,尽量减小误差,以得到更准确的焦距数值。
希望以上方法对大家有所帮助。
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、掌握测量薄透镜焦距的几种方法。
2、加深对薄透镜成像原理的理解。
3、学会使用光学仪器进行测量和读数。
4、培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当薄透镜置于空气中时,其成像公式为:$\frac{1}{u} +\frac{1}{v} =\frac{1}{f}$,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位于凸透镜的焦平面上时,从物点发出的光线通过凸透镜后成为平行光,若在透镜另一侧放置一与主光轴垂直的平面镜,平行光经平面镜反射后沿原路返回,再次通过透镜后成像于物屏上,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,利用成像公式可计算出透镜的焦距$f$。
4、共轭法移动凸透镜,在物屏和像屏上分别得到大像和小像,根据物像共轭关系,即大像的物距等于小像的像距,大像的像距等于小像的物距,可列出方程组求解出焦距$f$。
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,并在凸透镜与物屏之间插入平面反射镜,使平面镜与光具座垂直。
(2)移动物屏,使物屏上的物点位于凸透镜的焦平面上,此时在物屏上会出现一个与物等大、倒立的清晰像。
(3)测量物屏与凸透镜之间的距离,即为凸透镜的焦距$f_1$,重复测量三次,求平均值。
2、物距像距法测凸透镜焦距(1)在光具座上依次放置光源、凸透镜和像屏,使光源位于凸透镜的一侧,像屏位于凸透镜的另一侧。
(2)移动凸透镜,使光源通过凸透镜在像屏上成清晰的像。
(3)分别测量物距$u$和像距$v$,根据成像公式计算出凸透镜的焦距$f_2$,重复测量三次,求平均值。
3、共轭法测凸透镜焦距(1)在光具座上依次放置光源、物屏、凸透镜和像屏,使物屏和像屏之间的距离大于$4f$。
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。