薄透镜焦距的测定 物理实验报告.doc

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XX大学物理实验报告
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XX：学号：
实验地点：基础实验大楼座位号： 01
实验时间：第7周星期3下午 4点开始
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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

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。
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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。
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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。
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