薄透镜焦距的测量实验报告
薄透镜测焦距实验报告
薄透镜测焦距实验报告薄透镜测焦距实验报告引言：薄透镜是光学实验中常用的器件，它具有将光线聚焦或发散的能力。
测量薄透镜的焦距是我们研究光学性质的重要一环。
本实验通过测量薄透镜的物距和像距，利用薄透镜公式计算焦距，以此来验证光学公式的准确性。
实验装置：本实验所需的实验装置包括：薄透镜、光屏、物体、尺子、光源、支架等。
其中，薄透镜是实验的核心器件，光源用于发射光线，光屏用于观察像的位置，物体用于产生光线。
实验步骤：1. 将光源放置在支架上，调整光源的位置和角度，使其射出的光线平行。
2. 在光源的正对位置放置薄透镜，调整薄透镜的位置，使光线通过透镜的中心。
3. 在薄透镜的一侧放置物体，调整物体的位置和高度，使其与透镜的光轴平行。
4. 在物体的另一侧放置光屏，调整光屏的位置，使其与透镜的光轴平行。
5. 移动光屏，观察在不同位置的光屏上形成的像，记录下光屏与透镜的距离和像的位置。
实验结果：根据实验步骤所得到的数据，我们可以计算出薄透镜的焦距。
根据薄透镜公式：1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
通过测量得到的物距和像距，代入公式中，即可求得焦距的数值。
实验讨论：在实验过程中，我们发现像的位置随着光屏与透镜的距离变化而变化。
当光屏与透镜的距离接近焦距时，像的位置会发生较大的变化。
这是因为在光线通过透镜时，会发生折射现象，从而导致像的位置发生变化。
此外，我们还观察到了透镜的物距和像距之间的关系。
当物距增大时，像距会减小，反之亦然。
这与薄透镜公式中的1/v和1/u的关系是一致的。
通过实验数据的分析，我们可以验证薄透镜公式的准确性。
实验总结：通过本次实验，我们学习了如何测量薄透镜的焦距，并验证了薄透镜公式的准确性。
实验过程中，我们需要注意光线的平行性、透镜的位置和角度的调整，以及物体和光屏的位置的调整。
这些步骤的准确性和精确度对于实验结果的准确性有着重要的影响。
通过实验，我们不仅加深了对光学原理的理解，还培养了实验操作的能力和数据分析的能力。
测量薄凸透镜实验报告
测量薄凸透镜实验报告实验报告：测量薄凸透镜一、实验目的：1. 通过测量法确定薄凸透镜的焦距；2. 学习使用薄透镜定焦公式。
二、实验原理：根据薄透镜的成像公式，可以得到焦距的计算公式：1/f = 1/v - 1/u其中，f为焦距，v为像距，u为物距。
根据薄透镜成像的物象关系公式，可以得到：v/u = m其中，m为物高的放大倍数。
三、实验器材和材料：薄凸透镜、目镜、物镜、带刻度的直尺、物体、光源。
四、实验步骤：1. 将薄凸透镜靠近一个光源，使得光线通过透镜的两侧。
2. 在透镜的周围放置一个白色纸片，以便观察透镜的成像。
3. 用直尺量出物体的高度，并将物体放置在透镜正面的离透镜一定距离的位置。
4. 观察透镜正背面的成像情况，调节物体的距离，使得透镜成像的位置清晰可见。
5. 用目镜观察成像的清晰位置，并测量物体到透镜的距离，得到物距u。
6. 调节透镜与纸片间的距离，直到纸片上出现清晰的像，测量该像到透镜的距离，得到像距v。
7. 重复多次实验，得到多组数据。
五、数据记录和处理：测量物镜和透镜的距离u和像距v，并代入计算公式，得到焦距f。
六、实验结果及分析：记录多组数据并代入计算公式，得到不同的焦距值。
观察焦距的数值变化情况，分析可能的误差来源。
七、结论：通过实验测量，得到薄凸透镜的焦距。
根据实验结果，总结薄凸透镜成像的规律，并对实验中可能引起的误差进行分析。
八、实验误差及改进方法：在实验过程中，可能存在的误差包括：测量距离的误差、光线传播的非理想性等。
为了减小误差，可以使用更精确的测量工具、进行多次测量取平均值、提高仪器的精度等方法。
九、心得体会：通过本次实验，学习到了如何测量薄凸透镜的焦距，更深入地了解了薄透镜成像的规律。
同时，也认识到实验中的误差来源和减小误差的重要性。
实验过程中要仔细、认真地操作，以保证实验结果的准确性。
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。
测量薄透镜焦距实验报告
测量薄透镜焦距实验报告测量薄透镜焦距实验报告引言：薄透镜是光学实验中常见的一个元件，它具有很多重要的应用，如成像、放大等。
测量薄透镜的焦距是我们研究透镜特性的基础，本实验旨在通过实际操作，测量薄透镜的焦距，并探究影响测量结果的因素。
一、实验原理薄透镜的焦距是指光线经过透镜后会聚或发散的位置。
根据薄透镜的成像公式，可以得到焦距与物距、像距之间的关系。
在实验中，我们将通过测量透镜的物距和像距来计算焦距。
二、实验器材1. 薄透镜2. 光源3. 物体4. 屏幕5. 尺子6. 实验台三、实验步骤1. 将实验台放置在平稳的桌面上，确保实验台水平。
2. 将光源放置在实验台的一侧，并调整光源位置，使光线射向透镜。
3. 在透镜的另一侧放置物体，并移动物体的位置，直到在屏幕上观察到清晰的像。
4. 使用尺子测量透镜与物体的距离，即为物距。
5. 使用尺子测量透镜与屏幕的距离，即为像距。
6. 重复上述步骤多次，记录每次的物距和像距。
四、实验数据处理1. 将实验中测得的物距和像距数据整理成表格。
2. 根据薄透镜成像公式，计算每次实验得到的焦距。
3. 对焦距数据进行统计分析，计算平均值和标准偏差。
五、实验结果与讨论通过实验数据处理，得到了多次测量的焦距数据。
根据数据计算，得到了平均焦距为XX，标准偏差为XX。
可以看出，实验结果的标准偏差较小，说明实验测量结果较为准确。
然而，在实验过程中可能会存在一些误差来源。
首先，光线的折射现象会产生一定的误差。
其次，透镜的制作和形状可能存在一定的偏差，也会对实验结果产生影响。
此外，实验者的操作技巧和观察能力也会对实验结果产生影响。
为了减小误差，可以采取以下措施。
首先，保持实验台的水平稳定，避免实验台晃动对实验结果产生干扰。
其次，使用光源和屏幕时，要确保光线的直线传播，避免光线的散射和干扰。
此外，可以多次重复实验，取平均值，以减小个别误差的影响。
六、实验结论通过本实验，我们成功测量了薄透镜的焦距，并得到了平均焦距为XX。
薄透镜焦距的测量实验报告
薄透镜焦距的测量实验报告实验目的，通过实验测量薄透镜的焦距，掌握测量薄透镜焦距的方法和技巧。
实验仪器，凸透镜、光具架、物镜、白纸、尺子、平行光源。
实验原理，薄透镜的焦距是指平行光线经过透镜后汇聚或者看似汇聚的位置。
对于凸透镜来说，焦距为正，对于凹透镜来说，焦距为负。
焦距的计算公式为1/f = 1/v + 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
实验步骤：1. 将凸透镜固定在光具架上，调整光具架使得凸透镜与平行光源垂直放置。
2. 在凸透镜的一侧放置一张白纸，调整白纸的位置使得凸透镜的像清晰可见。
3. 测量凸透镜与白纸的距离，即像距v。
4. 移动白纸，使得凸透镜与白纸的距离变化，再次测量像距v。
5. 测量物距u。
实验数据记录与处理：实验一：像距v1 = 20cm，像距v2 = 18cm，取平均值v = (20+18)/2 = 19cm。
物距u = 25cm。
代入公式1/f = 1/v + 1/u，得到焦距f = 47.5cm。
实验二：像距v1 = 15cm，像距v2 = 14cm，取平均值v = (15+14)/2 = 14.5cm。
物距u = 20cm。
代入公式1/f = 1/v + 1/u，得到焦距f = 40cm。
实验结果分析：通过两次实验测量得到的焦距分别为47.5cm和40cm，两次实验结果相差不大，说明实验数据比较准确。
实验中可能存在的误差主要来自于测量距离的精度以及光线的折射等因素。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了测量薄透镜焦距的方法和技巧，同时也加深了对薄透镜焦距的理解。
在实际应用中，我们可以通过测量薄透镜的焦距来确定透镜的性质，为光学系统的设计和调试提供重要参考。
总结：本实验通过测量薄透镜的焦距，加深了对光学原理的理解，同时也提高了实验操作的技能。
在今后的学习和科研中，我们将更加熟练地运用光学知识，为科学研究和工程技术的发展贡献自己的力量。
测薄透镜焦距实验报告
测薄透镜焦距实验报告目录- 实验目的- 实验原理- 透镜焦距的定义- 使用薄透镜测定焦距的原理- 实验器材- 实验步骤- 步骤一：准备工作- 步骤二：安装实验装置- 步骤三：测量- 实验结果与分析- 实验结论- 实验总结实验目的本实验旨在通过测量薄透镜的焦距，掌握薄透镜的焦距测定方法，加深对光学知识的理解。
实验原理透镜焦距的定义透镜焦距是指透镜将平行光线聚焦到焦点上的距离，通常用f表示。
使用薄透镜测定焦距的原理当物体远离透镜很远时，其像会成像在焦点附近，测量物体与透镜之间的距离和像与透镜之间的距离，即可计算出透镜的焦距。
实验器材1. 薄透镜2. 光源3. 牛顿环实验装置4. 尺子实验步骤步骤一：准备工作1. 将实验器材摆放在实验台上，确保稳定。
2. 确认各器材连接正确，光源亮度适中。
步骤二：安装实验装置1. 将薄透镜放置在合适的位置。
2. 调节光源位置，使得光线射向透镜。
步骤三：测量1. 将物体放置在光源前方一定距离处。
2. 在像方放置屏幕，并移动屏幕位置找到清晰像。
3. 测量物体与透镜之间的距离和像与透镜之间的距离。
实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以利用透镜公式进行计算，得出透镜的焦距。
实验结论本实验通过简单的薄透镜焦距测量，掌握了薄透镜的焦距测定方法，加深了对光学知识的理解。
实验总结通过这次实验，我深刻认识到了实验操作的重要性，以及实验结果的验证对于理论知识的巩固作用。
希望在今后的实验中能够更加认真地进行每一步操作，提高实验的准确性和实用性。
薄透镜焦距测量实验报告
薄透镜焦距测量实验报告一、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、掌握光学实验中的基本操作和数据处理技巧。
二、实验原理1、薄透镜成像公式薄透镜成像公式为：1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，其中 u 为物距，v 为像距，f 为焦距。
2、自准直法当物与透镜之间的距离为无限远时，从物方射来的平行光经透镜折射后，其出射光线的反向延长线交于透镜的焦点。
若在透镜后面垂直于光轴放置一平面反射镜，使反射光沿原光路返回，当反射光再次通过透镜后，在物屏上形成与原物等大倒立的实像。
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 u 和像距 v 都能直接测量时，根据成像公式 1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，可通过测量物距 u 和像距 v 来计算焦距 f 。
4、共轭法设物与像屏之间的距离为 L ，移动透镜，当在物屏与像屏上分别得到清晰的放大像和缩小像时，分别测量出物距 u₁和 u₂，则透镜的焦距为 f ＝ L²（u₂ u₁)²／ 4L 。
三、实验仪器光具座、薄透镜、光源、物屏、像屏、平面反射镜等。
四、实验内容与步骤1、自准直法测焦距（1）将光源、物屏、透镜和平面反射镜依次放置在光具座上，调整它们的高度和中心大致在同一光轴上。
（2）移动透镜，使物屏上出现清晰的像。
（3）测量物屏到透镜的距离，即为透镜的焦距。
（4）重复测量多次，取平均值。
2、物距像距法测焦距（1）在光具座上依次放置光源、物屏、透镜和像屏。
（2）固定物屏，移动透镜和像屏，使像屏上得到清晰的像。
（3）分别测量物距 u 和像距 v 。
（4）根据成像公式计算焦距 f ，并重复测量多次，取平均值。
3、共轭法测焦距（1）将光源、物屏、透镜和像屏放置在光具座上，使物屏与像屏之间的距离 L 大于 4 倍焦距。
（2）移动透镜，在像屏上分别得到清晰的放大像和缩小像。
（3）测量放大像时的物距 u₁和缩小像时的物距 u₂。
薄透镜实验报告
薄透镜实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像规律的理解。
2、学会测量薄透镜的焦距。
3、掌握光路的调节和测量方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当物距u、像距v 和焦距f 满足以下公式时，薄透镜能成清晰的像：1/u ＋ 1/v ＝ 1/f 。
2、自准直法测凸透镜焦距将物放在凸透镜的焦平面上，经透镜折射后，光线成为平行光。
若在透镜后放一与主光轴垂直的平面镜，反射光将沿原路返回，再次通过透镜后在原物平面上成像。
此时，物与像之间的距离即为透镜的焦距 f。
3、物距像距法测凸透镜焦距通过改变物距 u 和像距 v ，分别测量多组数据，代入成像公式计算出焦距 f，然后取平均值。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、蜡烛、光屏、火柴等。
四、实验步骤1、仪器调整将光具座放置在水平桌面上，依次安装光源（蜡烛）、凸透镜、光屏，并使它们的中心大致在同一高度。
2、自准直法测凸透镜焦距（1）将凸透镜固定在光具座的某一位置，在凸透镜前放置一垂直于主光轴的物屏（如带有箭头的小纸片），并使物屏与凸透镜之间的距离略大于焦距。
（2）在凸透镜的另一侧放置一平面镜，使平面镜与主光轴垂直。
（3）移动光屏，直到在物屏上看到清晰的、与物等大的倒立实像。
此时，物屏与凸透镜之间的距离即为凸透镜的焦距 f。
3、物距像距法测凸透镜焦距（1）将蜡烛放置在光具座的一端，凸透镜放置在中间位置，光屏放置在另一端。
（2）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的位置，使光屏上出现清晰的蜡烛火焰的像。
记录此时的物距 u 和像距 v 。
（3）改变蜡烛的位置，重复上述步骤，测量多组 u 和 v 的值。
4、测凹透镜焦距（1）先将凸透镜固定在光具座上，使凸透镜与光屏之间的距离大于凸透镜的焦距。
（2）在凸透镜与光屏之间插入凹透镜，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像。
（3）记录此时凸透镜与凹透镜之间的距离 d 以及光屏与凹透镜之间的距离 v 。
（4）根据公式 1/f ＝ 1/v 1/u （其中 u ＝ d v ）计算凹透镜的焦距f 。
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.。
薄透镜焦距的测量实验报告
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。
4. 通过实验加深对透镜成像原理的理解。
二、实验原理薄透镜的焦距是指透镜的光心到焦点的距离。
根据薄透镜成像公式，当物距u大于2倍焦距2f时，透镜成倒立、缩小的实像；当物距u等于2倍焦距2f时，成倒立、等大的实像；当物距u介于f和2f之间时，成倒立、放大的实像；当物距u等于焦距f时，不成像。
本实验采用以下方法测量薄透镜焦距：1. 自准直法：利用透镜的光学特性，通过调节物距和像距，使物体通过透镜成像在透镜的另一侧，从而确定焦距。
2. 物距像距法：通过测量物距和像距，根据薄透镜成像公式计算焦距。
3. 贝塞尔法：通过移动透镜，使物体成像在像屏上两次，分别得到放大像和缩小像，根据像距和物距的关系计算焦距。
三、实验仪器1. 薄透镜2. 平面反射镜3. 物屏4. 狭缝板5. 光具座6. 刻度尺7. 计算器四、实验步骤1. 共轴调节：将光源、狭缝板、透镜、平面反射镜依次放置在光具座上，调整各元件的位置，使它们共轴。
2. 自准直法测量焦距：a. 将物屏放置在透镜的一侧，调整物距，使物体通过透镜成像在另一侧的像屏上。
b. 移动透镜，使像清晰，记录物距和像距。
c. 重复上述步骤，测量多组数据。
3. 物距像距法测量焦距：a. 将物屏放置在透镜的一侧，调整物距，使物体通过透镜成像在另一侧的像屏上。
b. 记录物距和像距。
c. 重复上述步骤，测量多组数据。
4. 贝塞尔法测量焦距：a. 将物屏放置在透镜的一侧，调整物距，使物体通过透镜成像在另一侧的像屏上。
b. 移动透镜，使像清晰，记录物距和像距。
c. 再次移动透镜，使像清晰，记录物距和像距。
d. 重复上述步骤，测量多组数据。
五、数据处理1. 自准直法：根据测量数据，计算物距和像距的平均值，代入薄透镜成像公式计算焦距。
2. 物距像距法：根据测量数据，代入薄透镜成像公式计算焦距。
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。
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、学习测量薄透镜焦距的几种方法。
2、加深对薄透镜成像规律的理解。
3、掌握光学实验中的基本测量和读数方法。
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，薄透镜成像满足公式：＄＼frac{1}｛u} ＋＼frac{1}｛v} ＝＼frac{1}｛f}＄。
2、自准直法测凸透镜焦距当物屏上的物点位于凸透镜的焦平面时，从物点发出的光线经过凸透镜后变成平行光，若在凸透镜的另一侧放置一个与主光轴垂直的平面镜，平行光经平面镜反射后原路返回，再次通过凸透镜后成像在物屏上，此时物屏到凸透镜的距离即为焦距。
3、物距像距法测凸透镜焦距当物距＄u$ 和像距＄v$ 都能直接测量时，利用成像公式可计算出焦距＄f$ 。
4、共轭法测凸透镜焦距设物与像屏的距离为＄L$，移动透镜，在屏上分别得到放大和缩小的像，两次成像时透镜移动的距离为＄d$，则凸透镜的焦距为＄f＝＼frac{L^2 d^2}｛4L}＄。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、光源、平面反射镜等。
四、实验步骤1、自准直法测凸透镜焦距（1）将光源、物屏、凸透镜、平面镜依次放在光具座上，调整它们的高度和共轴。
（2）移动凸透镜，使物屏上的物点发出的光经凸透镜和平面镜反射后在物屏上成像。
（3）记录此时物屏到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距。
2、物距像距法测凸透镜焦距（1）在光具座上依次放置光源、物屏、凸透镜和像屏，使它们共轴。
（2）固定物屏，移动凸透镜和像屏，直到像屏上得到清晰的像。
（3）分别测量物距＄u$ 和像距＄v$ ，重复测量多次，取平均值。
（4）根据成像公式计算出焦距＄f$ 。
3、共轭法测凸透镜焦距（1）将光源、物屏、凸透镜、像屏依次放置在光具座上，使它们共轴，并记下物屏和像屏的位置＄x_1$ 和＄x_2$ 。
（2）移动凸透镜，在像屏上得到一个清晰的放大像，记下此时凸透镜的位置＄x_3$ 。
薄透镜测焦距实验报告
薄透镜测焦距实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像原理的理解。
2、学习用不同方法测量薄透镜的焦距。
3、掌握光学实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理薄透镜是指其厚度远小于透镜的焦距的透镜。
当平行光线通过薄透镜时，会在透镜的另一侧会聚于一点，这个点称为焦点，焦点到透镜光心的距离称为焦距。
1、自准直法当物位于凸透镜的焦平面上时，从物点发出的光线经过凸透镜后成为平行光，若在透镜的另一侧放一与主光轴垂直的平面镜，反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦平面上，形成一个与原物等大倒立的实像。
此时，物屏到透镜的距离即为透镜的焦距。
2、物距像距法根据凸透镜成像规律，当物距 u 和像距 v 满足以下公式时：1/u ＋1/v ＝ 1/f，其中 f 为焦距。
通过测量物距 u 和像距 v，即可计算出焦距f。
三、实验仪器光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、平面反射镜等。
四、实验内容与步骤1、自准直法测焦距（1）将凸透镜固定在光具座的一端，在凸透镜的另一侧放置平面反射镜，并使其与光具座垂直。
（2）在凸透镜前放置物屏，调整物屏的位置，使物屏上的十字叉丝清晰地成像在物屏上。
（3）缓慢移动物屏，当物屏上的十字叉丝与像重合时，记录此时物屏到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距 f1。
（4）重复测量三次，计算焦距的平均值。
2、物距像距法测焦距（1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一高度。
（2）点燃蜡烛，调整蜡烛到凸透镜的距离 u，使得在光屏上得到一个清晰的蜡烛的像。
（3）记录此时的物距 u 和像距 v。
（4）改变物距，重复上述步骤，测量多组数据。
五、实验数据记录与处理1、自准直法｜测量次数｜物屏位置（cm）｜焦距（cm）｜｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜平均值：f1 ＝＿____2、物距像距法｜测量次数｜物距 u（cm）｜像距 v（cm）｜焦距 f（cm）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜平均值：f2 ＝＿____六、实验误差分析1、自准直法误差来源（1）物屏与凸透镜的光轴未严格垂直，导致成像位置不准确。
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。
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实验目的：本实验的目的是通过测定薄透镜的焦距，研究薄透镜的成像规律，并掌握焦距的测定方法。
实验原理：薄透镜是由凹凸两个球面所组成，其中一面的曲率半径较大，称为凸面，另一面的曲率半径较小，称为凹面。
薄透镜的厚度相对于焦距来说是非常小的，因此可以近似认为是无厚度的。
光线在透镜中的传播可以利用折射定律来描述，即入射角和折射角满足sinθ₁/sinθ₂=n₂/n₁，其中n₁和n₂分别为透镜两边的折射率。
对于薄透镜来说，其折射率可以由透镜材料的折射率来近似表示。
对于平凸透镜，在透镜的两边分别有一个焦点，分别称为前焦点和后焦点。
当物体距离透镜远时，物体距离透镜一侧焦点足够远，光线近似于平行光线，此时透镜会将光线聚焦到另一侧焦点上，成像为实像。
当物体距离透镜一侧焦点足够近时，透镜会将光线发散，成像为虚像。
根据薄透镜成像规律可以推导出薄透镜的公式：1/f=1/v-1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
实验器材：1.薄透镜2.物体3.尺子或测微尺4.白纸实验步骤：1.将薄透镜平放在桌面上。
2.选择一个物体放置在透镜的前方，距离透镜一段距离。
3.在透镜的后方放置一张白纸，以便观察成像情况。
4.调整透镜与物体的距离，直到在白纸上观察到清晰的成像。
5.测量物距u和像距v。
6.重复以上步骤几次，以取得更多的数据。
实验数据处理与分析：根据薄透镜焦距公式1/f=1/v-1/u，可以将实验数据代入计算焦距f 的值。
根据实验数据绘制焦距与物距的图像，通过拟合直线来确定焦距的值。
实验结论：通过本次实验，我们成功测定了薄透镜的焦距，并验证了薄透镜成像规律。
实验结果与理论值吻合较好，实验步骤简单易行，可以有效地测定薄透镜的焦距。
实验中可能存在的误差：1.在实验中，由于测量误差和人为因素的影响，测量得到的数据可能存在一定的误差。
2.实际上，薄透镜的焦距可能会受到透镜本身的质量和形状的影响，这也可能导致测量数据与理论值存在一定的偏差。
薄透镜焦距测定物理实验报告
薄透镜焦距测定物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：薄透镜焦距的测定学院：信息工程学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼座位号：01实验时间：第77周星期33下午44点开始一、实验目的：1．掌握光路调整的基本方法；2．学习几种测量薄透镜焦距的实验方法；3.观察薄凸透镜、凹透镜的成像规律。
二、实验原理：((一))凸透镜焦距的测定1.自准法如图所示，在待测透镜L的一侧放置一被光源照明的物屏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，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。
此时物屏到透镜之间的距离，就是待测透镜的焦距，即由于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聚焦的目的，所以称之为自准法，该法测量误差在之间。
2.成像法在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为当将薄透镜置于空气中时，则焦距为：式中为像方焦距，为物方焦距，为像距，为物距。
式中的各线距均从透镜中心（光心）量起，与光线行进方向一致为正，反之为负，如图所示。
若在实验中分别测出物距和像距，即可用式求出该透镜的焦距。
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.共轭法共轭法又称为位移法、二次成像法或贝塞尔法。
如图所示，使物与屏间的距离并保持不变，沿光轴方向移动透镜，则必能在像屏上观察到二次成像。
设物距为时，得放大的倒立实像；物距为时，得缩小的倒立实像，透镜两次成像之间的位移为d，根据透镜成像公式，可推得：物像公式法、自准法都因透镜的中心位置不易确定而在测量中引进误差。
而共轭法只要在光具座上确定物屏、像屏以及透镜二次成像时其滑块移动的距离，就可较准确地求出焦距。
这种方法无需考虑透镜本身的厚度，测量误差可达到。
操作要领：粗测凹透镜焦距，方法自拟。
取D大于。
调节箭矢中点与透镜共轴，并且应使透镜光轴尽量与光具座导轨平行。
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一、引言透镜是光学仪器中的重要组成部分，其焦距是透镜的重要光学参数之一。
透镜焦距的准确测量对于光学仪器的设计和制造具有重要意义。
本实验旨在通过薄透镜焦距的测量，掌握透镜焦距的测量方法，了解透镜成像的原理和规律，加深对光学仪器中透镜的认识和理解。
二、实验原理薄透镜焦距的测量可以通过物距-像距法来实现。
当物体位于透镜前方时，光线经过透镜后会形成一个清晰的实像。
此时，可以通过测量物体到透镜的距离（物距）和实像到透镜的距离（像距），并根据透镜成像公式计算出透镜的焦距。
透镜成像公式为：1/f=1/u+1/v，其中f为透镜焦距，u为物距，v为像距。
当物体位于透镜前方时，物距u为正数，像距v也为正数；当物体位于透镜后方时，物距u为负数，像距v也为负数。
因此，在计算透镜焦距时，需要考虑物距和像距的符号。
三、实验步骤1.搭建实验光路：将光源、光具座、透镜和光屏依次放置在实验台上，并调整它们的高度，使光线能够垂直通过透镜。
2.测量物距和像距：将物体放置在透镜前方，移动光屏，直到在光屏上观察到清晰的实像。
此时，测量物体到透镜的距离（物距）和实像到透镜的距离（像距）。
3.计算焦距：根据透镜成像公式，计算出透镜的焦距。
为了减小误差，需要进行多次实验，并求出焦距的平均值。
4.绘制光路图：根据实验数据，绘制出物体、透镜和实像之间的光路图。
四、实验结果与分析表1 实验数据记录表有一定的可行性和精度。
在本实验中，通过多次测量并计算焦距的平均值，可以得到较为准确的实验结果。
然而，由于实验过程中存在误差和不确定性，如光源和光屏的调整误差、测量误差等，因此实验结果仍存在一定的误差。
为了提高实验精度，可以采用更精确的测量仪器和方法，如使用显微镜观察实像的位置等。
根据实验数据绘制的光路图如下所示：图1 光路图五、结论本实验通过物距-像距法测量了薄透镜的焦距，掌握了透镜焦距的测量方法，了解了透镜成像的原理和规律。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验
实验名称：透镜焦距测量与光学设计
学院：信息工程学院专业班级：电子信息工程152班
学生姓名：学号：
实验地点：609 座位号：15号
实验时间：第1周星期三下午15.45点开始
一、实验综述
1、实验目的及要求
（1）了解对简单光学系统进行共轴调节
（2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距 （3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距 （4）学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距
（5）学会用物距-像距法测凹透镜的焦距 2、实验仪器、设备或软件
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
二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） （1）观测依据
1．自准直法测薄凸透镜的焦距
根据焦平面的定义，用右图所示的光路，可方便地 测出凸透镜的焦距 f = | x l - x 0 |
2．物距——像距法测凸透镜焦距
在傍轴光线成像的情况下，成像规律满足高斯公式
v u f 1
11+= v
u v u f +⋅= 如图所示，式中u 和v 分别为物距和像距， f 为凸透镜焦距，对f 求解，并以坐标代入则有
f =
o
i l
i o l x x x x x x --⋅- (x o ＜x L ＜x i )
x o 和x L 取值不变(取整数)，x i 取一组测量平均值。
3．位移法测透镜焦距 (亦称共轭法、二次成像法) 如右图所示，当物像间距 D 大于 4 倍焦距
即D > 4 f 时，透镜在两个位置上均能对给定物成理 想像于给定的像平面上。
两次应用高斯公式并以几何关系和坐标代入，则得到
x o 和x i 取值不变(取整数)，x L1和x L2各取一组测量平均值。
4．用物距-像距法测凹透镜的焦距 B
A1 A2 A B!
B1 A1 A2
X i X o X L
o
i l l o i
x x x x x x D d D f -⋅---=-=4)()(421222
2B2
L1
L2
F2
F1
在上图中：L1为凸透镜，L2为凹透镜，凹透镜坐标位置为X L ，F1为凸透镜的焦点，F2为凹透镜的焦点，AB 为光源，A1B1为没有放置凹透镜时由凸透镜聚焦成的实像，同时也是放置凹透镜后凹透镜的虚物，坐标位置为X O ，A2B2为凹透镜所成的实像，坐标位置为X i 。
对凹透镜成像，虚物距u=X L -X o ，应取负值(x L ＜x o )；实像距v=X i -X L 为正值(x L ＜x i )；则凹透镜焦距f 2为：
)
()
()(2o i l i o l X X X X X X v u v u f --⋅-=
+⋅=
＜0 (凹透镜焦距为负值) x L 取值不变，x o 和x i 各取一组测量平均值。
（2）实验步骤：
1．自准直法测凸透镜焦距
如图1布置光路，调透镜的位置，高低左右等，使其对物成与物同样大小的实像于物的
下方，记下物屏和透镜的位置坐标 x 0 和 x L 。
2．物距——像距法测凸透镜焦距 如图2布置光路，固定物和透镜的位置，使它们之间的距离约为焦距的 2 倍；移动像屏使成像清晰； 调透镜的高度，使物和像的中点等高；左右调节透镜和物屏，使物与像中点连线与光具座的轴线平行；用左右逼近法确定成理想像时，读像屏的坐标。
重复测量 5 次。
3．用位移法进行共轴调节
参照图3布置光路，放置物屏和像屏，使其间距 D > 4 f ，移动透镜并对它进行高低、 左右调节，使两次所成的像的顶部（或底部）之中心重合，需反复进行数次调节，方能达到共轴要求。
4．位移法测焦距
在共轴调节完成之后，保持物屏和像屏的位置不变，并记下它们的坐标 x 0 和x i ，移动透镜，用左右逼近法确定透镜的两次理想位置坐标 x L 1 和 x L 2 。
测量5次。
5．用物距——像距法测量凹透镜的焦距，要求测三次。
6．组装显微镜并测其放大率。
数据记录和处理
1
根据公式：f = | x l - x 0 |=195
2．物距——像距法
物坐标 x 0 = 134.00
mm 透镜坐标 x L = 125.20 mm x i 的测量平均值为
118.20 mm
测量结果用不确定度表示：
f
f f σ±=
f =
()()()
o
i
l i o l o
i l
i o l x x x x x x x x x x x x --⋅-=
--⋅-=195.7 (x o ＜x L ＜x i
)
上式中，x o ，x L ，x i 是直接测量量，f 是间接测量量，合成不确定度传递公式为：
直接测量量x o ，x L ，x i 的合成不确定度 σ x 0 、 σ x L 和 σ x i 计算如下： 因为 x 0 和 x L 都只测量了一次，只有非统计不确定度，即
σ x 0 =σ x L =u x 0 = u x L = ∆ 仪=0.58
x i 是多次测量量，其统计A 类不确定度为
()
()
12
--=
∑k k x x s i
i
x i =0.23 (测量次数k 为5次)
非统计B 类不确定度为
u xi = ∆ 仪
=0.58
()()
()()
(
)
(
)
(
)
()(
)
()()
(
)
()
o i o l o i l i o l o i o l i o i l o i
l o
i i l o
i l i o l o i l i o x i x l x o f x x f
x x x x x x x x x x x x x f x x x x x x f
x x x x f x
x x x x x x x x x x f x f x f x f i l o ---=--⋅---⋅-=∂∂--+=∂∂--+=--⋅-+-⋅--=∂∂⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∂∂=2
2
2
222σσσσ3
3
式中的 ∆ 仪 是光具座上米尺的仪器误差。
这里说明一点，在分析 x 0 、 x i 和 x L 的非统计不确定度时，除了仪器误差引起的不确定度外，为简单起见，我们把仪器误差取为Δ仪 =1mm （按规定米尺应为 0.5mm ），就不再计算读数引起的不确定度了。
x i 的合成不确定度为：
=0.62
这样计算出来的焦距f 不确定度的置信概率为68.3%。
根据公式计算出 △f=1.65
所以用不确定值表示为：f=195.17+1.65(mm)
3．共轭法测量薄凸透镜的焦距
物坐标 x 0 = 134.00 (mm ） 像坐标 x i = 101.40 (mm ）
数据处理只要计算出凹透镜焦距 f 的平均值就可以了。
根据公式得f 的平均值为：
o
i l l o i x x x x x x D d D f -⋅---=
-=4)()(42
12222=mm
4．用物距-像距法测凹透镜的焦距
凹透镜L 2坐标 x L = 134.00 (mm ）
数据处理只要计算出凹透镜焦距 f 的平均值就可以了。
根据公式得：
)
()()(2o i l i o l X X X X X X v u v u f --⋅-=+⋅=
=432.00 三、结论
1、实验结果
（1）用自准值法测得凸透镜的焦距为：
（2）物距——像距法测得凸透镜的焦距为：用不确定值表示为：f= (mm) （3）位移法测量薄凸透镜的焦距为： （4）用物距-像距法测凹透镜的焦距为： 2、分析讨论
在实验中应注意： (1)物屏应紧靠光源。
(2)自准直法测焦距时，平面反射镜距物屏最好不要超过 35 厘米。
2
2xi xi x u s i +=σ
(3)用位移法测焦距时，大、小像不要相差太悬殊。
(4)在读数时应注意数据的准确性，以及应该选取像为最清晰时记录数据原始数据：。