薄透镜焦距的测量ppt课件
合集下载
薄透镜焦距的测定
薄透镜焦距的测定
嘿，咱聊聊薄透镜焦距的测定呗！这可老有意思啦。
薄透镜，那家伙，就像个神秘的小魔法师。
你想知道它的焦距是多少吗？那可得好好研究研究。
测定薄透镜焦距，就像在玩一场侦探游戏。
你得找到各种线索，才能揭开谜底。
首先得有合适的仪器吧，就像侦探得有放大镜、显微镜啥的。
没有好的工具，那可不行。
你能随便找个东西就测焦距吗？肯定不能啊！然后就是布置实验场景啦。
这就像搭舞台，得弄得漂漂亮亮的。
把光源、透镜、光屏啥的都摆好，不能有一点马虎。
要是摆得乱七八糟的，能测准吗？肯定不能啊！开始实验的时候，那可紧张啦。
就像等待彩票开奖一样，不知道结果会是啥样。
调整光源和透镜的距离，看着光屏上的像，心里那个期待啊。
你能不期待吗？肯定不能啊！有时候，像不清晰，那可急人啦。
就像找东西找不到，心里痒痒的。
这时候就得耐心调整，不能着急。
你能着急吗？肯定不能啊！慢慢找，总能找到清晰的像。
找到了清晰的像，就得赶紧测量距离。
这就像抓住了小偷，得赶紧收集证据。
量得准不准，可关系到结果对不对呢。
你能不认真测量吗？肯定不能啊！测定薄透镜焦距的方法有好几种呢。
就像有不同的破案方法一样。
可以用平行光法，也可以用物距像距法。
每种方法都有它的特点，都得好好试试。
你能只试一种方法就下结论吗？肯定不能啊！总之，薄透镜焦距的测定是个有趣的挑战。
就像一场冒险，充满了惊喜和发现。
让我们一起探索薄透镜的奥秘，找到它的焦距。
这样我们就能更好地理解光学世界啦。
薄透镜焦距的测量-ccm
结果分析与讨论
根据实验数据，我们发现薄透镜的焦距与光源波长成反比关系，符合光学理论。 透镜材料的折射率对焦距也有显著影响，折射率越大，焦距越短。
透镜厚度对焦距的影响较小，在一定范围内可以忽略不计。
与理论值比较及偏差解释
将实验测量得到的焦距与理论计算值 进行比较，发现存在一定的偏差。
通过分析偏差产生的原因，我们可以提出 改进措施，如提高光源稳定性、采用更精 确的测量仪器等，以减小实验误差。
薄透镜焦距的测量ccm
• 引言 • 测量方法与步骤 • 测量误差分析 • 透镜焦距计算与优化 • 实验结果展示与讨论 • 总结与展望
目录
01
引言
目的和背景
研究薄透镜的成像规律，掌握 测量薄透镜焦距的方法和技能。
薄透镜在光学仪器、摄影等领 域应用广泛，了解其焦距对于 正确使用这些设备具有重要意 义。
距f。
计算结果分析与讨论
误差来源分析
在测量过程中，误差主要来源于测量工具精度、人为操作误 差、环境因素（如温度、湿度）等。为了提高测量精度，需 要选用高精度测量工具、规范操作流程并控制环境因素。
数据处理与结果分析
对测量数据进行处理和分析，可以采用多次测量取平均值、 绘制误差棒图等方法来减小误差并提高结果的可靠性。同时 ，还可以与其他测量方法进行比较，以验证结果的准确性。
04
透镜焦距像公式
1/f = 1/u + 1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。通过测量物距和像距，可以计算 出焦距f。
焦距与曲率半径关系
对于薄透镜，其焦距f与透镜两面的曲率半径R1和R2有关，公式为f = (n-1) * (1/R1 1/R2)，其中n为透镜折射率。通过测量透镜两面的曲率半径和折射率，可以计算出焦
薄透镜焦距的测量(完整版)
一、实验原理：薄透镜是指其厚度比两球面的曲率半径小得多的透镜。
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。
在近轴光束（靠近光轴并且与光轴的家教很小的光线）的条件下，薄透镜（包括凸、凹透镜）的成像公式为： (1)式中：为物距；为像距；为焦距。
它的正、负规定为：实物、实像时，、为正；虚物、虚像时，为正，为负；凸透镜为正，凹透镜为负。
利用上式测定焦距，可以有几种方法，除了本实验中的方法以外，还可用焦距仪测量。
利用上式时必须满足：a. 薄透镜；b. 近轴光线。
实验中常采取的措施是：a. 在透镜前加一光阑以去边缘光线；b. 调节各元件使之共轴。
一般透镜中心厚度有几毫米，也会给测量带来一定的误差。
当不考虑透镜厚度时，会有百分之几的误差，这是允许的。
1. 凸透镜焦距的测量方法（1）物距像距法由实验分别测出物距及像距，利用（1）式，求出焦距： (2)（2）自准法从（1）式可知，当像距时，，即当物体上各点发出的光经透镜后，变为不同方向的平行光时，物距即为透镜的焦距。
该方法利用实验装置本身产生平行光，故为自准法，见下图。
（3）位移法当物AB与像屏的间距时，透镜在D间移动可在屏上两次成像，如下图所示，一次成放大的像，另一次成缩小的像。
由公式（1）与图中的几何关系可得： (3) (4)由上两式右边相等得： (5)将（5）式代入（3）式得： (6)式中：为物与像屏的间距；为透镜移动的距离。
2. 凹透镜焦距的测量方法因实物经凹透镜后，不能在屏上生成实像，故测其焦距时总要借助一个凸透镜，使凸透镜给凹透镜生成一个虚像，最后再由凹透镜生成一个实像。
（1）物距像距法如下图所示，在没有凹透镜时，物AB经凸透镜后将成实像于，在和间插入凹透镜后，便称为了的物，但不是实物，而为虚物。
对而言，物距。
该虚物由凹透镜再成实像于，像距。
薄透镜焦距的测量PPT课件
（4）位移法（两次成像法、共轭法、贝塞尔法）
这是许多光学仪器、光路共轴调节的基础方法，要熟练掌握。此法的 优点：避免了在测量物距、像距时由于估计透镜光心不准所带来的 误差。
注意：经过分析知，L以刚刚等于4f为好，这样误差较小。
光路原理如下：
物P
O1
O2
凸透镜 位移法光路图
凸透镜
屏PP
计算公式：
f L2 e2 2.凹透镜焦距的测定 4L
n (n 1)
仪
仪 3
0.06 cm
f
2 f
2 仪
0.06
结果表示：
f 18.940.06cm
Er 0.3%
（3）物像距法
u2f
u v f 像的特点 物的位置 透镜位置 像的位置
P
O
P‘
倒立缩小
实像
u2f
倒立等大 实像
f u2f
倒立放大 实像
（1）
(4) 共轭法次数 1 Nhomakorabea物的位置 P
25.00
薄透镜焦距的测量
实验目的
测量透镜焦距的方法很多。本实验采用最简便、最常用的 平面镜自准法、物距像距法（包括位移法）。
1、 学习测量薄透镜焦距的几种方法。 2、 加深对透镜成像规律的理解。 3、 初步掌握调整光学系统成共轴的方法。 光学仪器种类繁多，而透镜是光学仪器中最基本的元件。
而反映透镜特性的基本参数是焦距。
3、物像距法中系统误差的消除
由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测得的结果可能 偏大或偏小，要消除这一系统误差，可以将透镜反转，再测量一 次，然后取其平均值。
思考题
1、反射镜远近对成像清晰度的影响？ 2、反射镜法线对成像的影响？ 3、可以小像追大像吗？（不可以，越调越 远）
大物实验之薄透镜焦距的测量
A
BF f
P
B' F
P A'
(3)自准法
如图所示，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M。移动透镜的位置
A
L
M
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
物
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
像
凹透镜位置读
次数
数
d1/cm
位置读数 d2/cm
虚物物距 像距/cm S2=d1-S0 S2’=d1-d2
/cm
1
2
3
4
5
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： f P ，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 f PP P P
f
B
知，会聚光线必在透镜的焦平面上
图1
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。该方
法的测量主要是透镜与物屏之间距
离的测量，其结果可以有三位有效
数字。
(4)二次成像法(共轭法)
若保持物屏与像屏之间的距离D不 变且D>4f,沿光轴方向移动透镜，可 以在像屏上观察到二次成像：一次成 放大的倒立实像，一次成缩小的倒立 实像。如图2所示。在这种情况下， 透镜的两个位置对于物与像屏连线中 点来说是对称的。物距为P1时，得到 放大的像；物距为P2时，得到缩小的 像，在二次成像时透镜移动的距离为 L。则
薄透镜焦距的测定共22页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35可 以被永 远肯定 。
薄透镜焦距的测定
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
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
- 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)。
屏上生成清晰、明亮且与物等大的倒像。要求:每次改变物 (屏)位置，测量4次，结果以 f f f表示。
注：1. 测量时记录的是位置，而不是长度 2. 读数时，统一标准：或从光具座左边或从右
边读 3.尽量把不动的物件如“1”字屏放在导轨的整
数部位，以便容易算出或估计出f
12
a，自准法测凸透镜的焦距
16
c，物距-像距法测凹透镜的焦距
测量次数 物距u(cm) 像距v(cm) f uv uv 凹镜-虚物 像屏-凹镜
1
62.00 75.80 -13.80 105.80 62.00 43.80
-20.15
2
3
4
f (cm)
平均
f f
Ef
17
思考题
• P28 (1)(2).
次,每次改变凹透镜的位置 分别用公式计算出 f。
f f f
注意： a. 作为凹透镜的虚物,凸透镜一定要生成缩小的 实像,读数后不变。
b. 选择凹透镜的物距u 值，在能成像的前提下尽 可能大。
原始数据要求每个表格至少算出两个 f, 签上自
己名字，交老师批改签字，数据处理Δf用平均误差
法计算, 应考虑仪器误差=0.05 d 2 f
4D 7
(3) 用物距像距法测量凹透镜的焦距:
实物经凹透镜不能在屏上生成实像，可借助凸透镜给凹 透镜生成一个虚物，最后再由凹透镜生成一个实像。
B
L1
L2
M
o 2 A
A
A
o1
B
u
B
V
如图,在没有凹透镜时,物体AB 经凸透镜 L1 后生成缩小倒
立的实像 AB 。当 L1 和AB 间插入凹透镜 L2后, 则AB
测量次 数
1 2 3 4
透镜位置/cm
28.25
“1”屏位 置
/cm
10.00
焦距f f (cm) /cm
18.25
平均
f f
Ef
13
3. 用位移法测量凸透镜的焦距: 要求:在不同D值的条件下测4次,记录测量数据，用公式分
别计算出 f , 将 结果以 f f f 表示。
注： 1. 测量 4次每次变换D, 向大的方向变0.5或1cm
4. 用物距像距法测量凹透镜的焦距: 要求: 固定凸透镜的位置不变, 每次同时改变凹透镜 和像屏的位置,直到得到清晰放大的实像,测量出物距. 像距,计录测量数据。要求测量六次; 分别用公式计算
出 f , 将结果以 f f f 表示。
11
2. 用自准法测量凸透镜的焦距: 在物屏(“1”字屏）与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在
2. 用自准法测量凸透镜的焦距:
在物(屏)与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在屏上生成清 晰.明亮的与物等大的倒立实像。每次左移透镜. 右移透镜; 计录测量数据，求平均值。要求: 不改变物(屏)位置，测
量六次，结果以 f f f 表示。
10
3. 用位移法测量凸透镜的焦距: 要求:在同一D值的条件下测六次,计录测量数据，用公式分 别计算出 f , 将 结果以 f f f 表示。
次成清晰缩小的实像 A2 B2 。d 为透镜的位移。
L
L
B
A
o1
o2
d
u1
u2
V1
V2
D
用位移法测量凸透镜焦距的光路图
M
A2 A1
B2
B1
6
由上图中几何关系可得：
11 1
1
1
u1 V1 u1 D u1
f
11
1
1
1
u2 V2 u1 d D u1 d f
11
1
1
u1 D u1 u1 d D u1 d
所谓“共轴”，是指各光学元件（如光源.物.透镜)的主光轴 重
合。具体分两步进行： a. 粗调:将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起,用眼观
察,调节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。9
b. 细调:移动各光学元件,利用透镜成像规律,大小不同的像生在 不同位置,调节透镜的高底或左右位置,使这些大小不同的像 的中心在屏上的位置重合, 则说明光学系统已经共轴。
14
b，位移法测凸透镜的焦距
测量次数 D(cm)
像屏- 物屏
d(cm)
U2(小）-u1（大）
f D2 d2 4D
f (cm)
1
90.00 10.00 80.00 60.50 38.90 21.60
18.54
2
3
4
平均
f f
Ef
15
4. 用物距像距法测量凹透镜的焦距:
要求: 凸透镜得到的虚物位置不变,插入凹透镜后,移动像屏得 到清晰放大的实像,测量出像距,记录测量数据。要求测量4
c. 凹透镜也称为负透镜或发散透镜,对光线起发 散作用;焦距越短,发散本领越大。凹透镜的焦距 为负，f < 0 。用它观察物体，起缩小作用。 d. 透镜的光轴: 通过透镜光心的直线叫透镜的光轴。 通过透镜光心, 且垂直两球面的直线叫透镜的主光 轴。其它通过透镜光心的直线皆为透镜的附光轴。
附光轴
主光轴 3
2. 透镜成像公式:
在近轴光束的条件下,薄透镜的成像公式为:
1 1 1 f uV
u为物距, V 为像距, f 为焦距。
它们的正.负规定为:实物.实像时, u,V 为正;
虚物.虚像时 u,V为负。凸透镜焦距为正；凹
透镜焦距为负。
3. 透镜焦距测量的方法:
4
(1) 用自准法测量凸透镜的焦距:
由透镜成像公式, 当像距 V 时, u f , 即当物体
便成为凹透镜 L2 的虚物； 对 L2 而言，物 距 u O2 A 。
该虚物经凹透镜再成实像 AB，像距 V O2 A。
8
由透镜成像公式得:
f uV n V
由于: u o , V o , V u ;
故: f o
三. 实验内容:
1.光学系统的共轴调节:
调节光学系统共轴,是减小误差.确保实验成功的重要步骤。
1
一. 实验目的:
1. 学会简单光学系统的共轴调节。 2. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法。
二. 实验原理:
1. 透镜简介：
a. 薄透镜是指其厚度远远小于两球面曲率半镜 的
透镜。 b. 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。凸透镜的焦
距为 正 f >0 。用它观察物体，起放大作用。 2
上各点发出的光经透镜后,变为不同方向的平行光,物距 即为焦距;也就是说物体正好处于透镜的焦平面上。
L
M
B
A
A
O
B
u=f
用自准法测量凸透镜焦距的光路图
5
（2）用位移法测量凸透镜的焦距： 当物体 AB与像屏 M的间距 D 4 f 时，透镜在 D 区间移
动,可在屏上两次成像，一次成清晰放大的实像 A1 B 1 ,另一
注：1. 测量时记录的是位置，而不是长度 2. 读数时，统一标准：或从光具座左边或从右
边读 3.尽量把不动的物件如“1”字屏放在导轨的整
数部位，以便容易算出或估计出f
12
a，自准法测凸透镜的焦距
16
c，物距-像距法测凹透镜的焦距
测量次数 物距u(cm) 像距v(cm) f uv uv 凹镜-虚物 像屏-凹镜
1
62.00 75.80 -13.80 105.80 62.00 43.80
-20.15
2
3
4
f (cm)
平均
f f
Ef
17
思考题
• P28 (1)(2).
次,每次改变凹透镜的位置 分别用公式计算出 f。
f f f
注意： a. 作为凹透镜的虚物,凸透镜一定要生成缩小的 实像,读数后不变。
b. 选择凹透镜的物距u 值，在能成像的前提下尽 可能大。
原始数据要求每个表格至少算出两个 f, 签上自
己名字，交老师批改签字，数据处理Δf用平均误差
法计算, 应考虑仪器误差=0.05 d 2 f
4D 7
(3) 用物距像距法测量凹透镜的焦距:
实物经凹透镜不能在屏上生成实像，可借助凸透镜给凹 透镜生成一个虚物，最后再由凹透镜生成一个实像。
B
L1
L2
M
o 2 A
A
A
o1
B
u
B
V
如图,在没有凹透镜时,物体AB 经凸透镜 L1 后生成缩小倒
立的实像 AB 。当 L1 和AB 间插入凹透镜 L2后, 则AB
测量次 数
1 2 3 4
透镜位置/cm
28.25
“1”屏位 置
/cm
10.00
焦距f f (cm) /cm
18.25
平均
f f
Ef
13
3. 用位移法测量凸透镜的焦距: 要求:在不同D值的条件下测4次,记录测量数据，用公式分
别计算出 f , 将 结果以 f f f 表示。
注： 1. 测量 4次每次变换D, 向大的方向变0.5或1cm
4. 用物距像距法测量凹透镜的焦距: 要求: 固定凸透镜的位置不变, 每次同时改变凹透镜 和像屏的位置,直到得到清晰放大的实像,测量出物距. 像距,计录测量数据。要求测量六次; 分别用公式计算
出 f , 将结果以 f f f 表示。
11
2. 用自准法测量凸透镜的焦距: 在物屏(“1”字屏）与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在
2. 用自准法测量凸透镜的焦距:
在物(屏)与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在屏上生成清 晰.明亮的与物等大的倒立实像。每次左移透镜. 右移透镜; 计录测量数据，求平均值。要求: 不改变物(屏)位置，测
量六次，结果以 f f f 表示。
10
3. 用位移法测量凸透镜的焦距: 要求:在同一D值的条件下测六次,计录测量数据，用公式分 别计算出 f , 将 结果以 f f f 表示。
次成清晰缩小的实像 A2 B2 。d 为透镜的位移。
L
L
B
A
o1
o2
d
u1
u2
V1
V2
D
用位移法测量凸透镜焦距的光路图
M
A2 A1
B2
B1
6
由上图中几何关系可得：
11 1
1
1
u1 V1 u1 D u1
f
11
1
1
1
u2 V2 u1 d D u1 d f
11
1
1
u1 D u1 u1 d D u1 d
所谓“共轴”，是指各光学元件（如光源.物.透镜)的主光轴 重
合。具体分两步进行： a. 粗调:将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起,用眼观
察,调节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。9
b. 细调:移动各光学元件,利用透镜成像规律,大小不同的像生在 不同位置,调节透镜的高底或左右位置,使这些大小不同的像 的中心在屏上的位置重合, 则说明光学系统已经共轴。
14
b，位移法测凸透镜的焦距
测量次数 D(cm)
像屏- 物屏
d(cm)
U2(小）-u1（大）
f D2 d2 4D
f (cm)
1
90.00 10.00 80.00 60.50 38.90 21.60
18.54
2
3
4
平均
f f
Ef
15
4. 用物距像距法测量凹透镜的焦距:
要求: 凸透镜得到的虚物位置不变,插入凹透镜后,移动像屏得 到清晰放大的实像,测量出像距,记录测量数据。要求测量4
c. 凹透镜也称为负透镜或发散透镜,对光线起发 散作用;焦距越短,发散本领越大。凹透镜的焦距 为负，f < 0 。用它观察物体，起缩小作用。 d. 透镜的光轴: 通过透镜光心的直线叫透镜的光轴。 通过透镜光心, 且垂直两球面的直线叫透镜的主光 轴。其它通过透镜光心的直线皆为透镜的附光轴。
附光轴
主光轴 3
2. 透镜成像公式:
在近轴光束的条件下,薄透镜的成像公式为:
1 1 1 f uV
u为物距, V 为像距, f 为焦距。
它们的正.负规定为:实物.实像时, u,V 为正;
虚物.虚像时 u,V为负。凸透镜焦距为正；凹
透镜焦距为负。
3. 透镜焦距测量的方法:
4
(1) 用自准法测量凸透镜的焦距:
由透镜成像公式, 当像距 V 时, u f , 即当物体
便成为凹透镜 L2 的虚物； 对 L2 而言，物 距 u O2 A 。
该虚物经凹透镜再成实像 AB，像距 V O2 A。
8
由透镜成像公式得:
f uV n V
由于: u o , V o , V u ;
故: f o
三. 实验内容:
1.光学系统的共轴调节:
调节光学系统共轴,是减小误差.确保实验成功的重要步骤。
1
一. 实验目的:
1. 学会简单光学系统的共轴调节。 2. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法。
二. 实验原理:
1. 透镜简介：
a. 薄透镜是指其厚度远远小于两球面曲率半镜 的
透镜。 b. 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。凸透镜的焦
距为 正 f >0 。用它观察物体，起放大作用。 2
上各点发出的光经透镜后,变为不同方向的平行光,物距 即为焦距;也就是说物体正好处于透镜的焦平面上。
L
M
B
A
A
O
B
u=f
用自准法测量凸透镜焦距的光路图
5
（2）用位移法测量凸透镜的焦距： 当物体 AB与像屏 M的间距 D 4 f 时，透镜在 D 区间移
动,可在屏上两次成像，一次成清晰放大的实像 A1 B 1 ,另一