中国民航大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）透镜焦距的测量

大学物理实验 透镜焦距的测量

透镜焦距的测量 大学物理实验

透镜焦距的测量 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 问题思考

实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 问题思考 透镜焦距的测量 实验目的

实验目的 1.学会简单光学系统的共轴调节； 2.学习几种测量透镜焦的方法 3.学习转换法的设计思想和会用“左右逼近法” 判定成像的准确位置；进一步掌握光学系统的 共轴调整；

实验目的 1. 2. 3. 学习转换法的设计思想和会用“左右逼近法” 判定成像的准确位置；进一步掌握光学系统的 共轴调整；

实验原理 1.测量凸透镜的焦距 (1)自准法 见图5-1所示，若物体AB恰好处 于透镜L的焦平面上，则物上任 B 一点发出的光线经透镜L后成为 一束平行光，被平面镜M反射 后仍为平行光，再次通过透镜 L后又在焦平面上成像，像与 物AB等大倒立，物距即等于透 图5-1自准法测量凸透镜焦距的光路 镜的焦距f

. 实验原理 A L M A B B1 A1 f 图5-1自准法测量凸透镜焦距的光路 ⒈ 测量凸透镜的焦距 （1）自准法 见图5-1所示，若物体AB恰好处 于透镜L的焦平面上，则物上任 一点发出的光线经透镜L后成为 一束平行光，被平面镜Ｍ反射 后仍为平行光，再次通过透镜 Ｌ后又在焦平面上成像，像与 物AB等大倒立，物距即等于透 镜的焦距f

(2)物距像距法 物体发出的光，经过凸透镜折射后将成像在凸 透镜的另一侧。将测出的物距和像距代入公式即可 算出透镜的焦距。 (3)共轭法 b2-a2 4b

（2）物距像距法 物体发出的光，经过凸透镜折射后将成像在凸 透镜的另一侧。将测出的物距和像距代入公式即可 算出透镜的焦距。 （3）共轭法 b b a f 4 2 2 − =

2测量凹透镜的焦距 (1)自准法 A 图5-2自准法测量凹透镜焦距的光路

2 测量凹透镜的焦距 （1）自准法 4 4 4 A B L0 L M S 图5-2自准法测量凹透镜焦距的光路

(2)物距像距法 f= uy l-)

（2）物距像距法 u f u   = −

实验内容 1.共轴调节： (1)粗调把凸、凹透镜、物屏、像屏等光学元件都放到光轨上，先 把它们靠拢，调节高、低、左、右，使它们中心等高，并使它们的 平面互相平行，并且垂直于导轨。 (2)细调运用共轭成像进行调节 物与像屏相距足够远(>4f)时，若物中心在光轴上，且光轴平 行于导轨，则移动透镜所得的放大像的中心和缩小像的中心就重合 于光轴与屏幕的交点

⒈ 共轴调节： ⑴ 粗调 把凸、凹透镜、物屏、像屏等光学元件都放到光轨上,先 把它们靠拢，调节高、低、左、右，使它们中心等高，并使它们的 平面互相平行，并且垂直于导轨。 ⑵ 细调 物与像屏相距足够远（＞4f ）时，若物中心在光轴上，且光轴平 行于导轨，则移动透镜所得的放大像的中心和缩小像的中心就重合 于光轴与屏幕的交点。 实验内容

具体调节方法：保持物不动，成小像时用橡皮泥在屏幕上做标记；成大像 时，沿垂直于光轴的方向调节透镜，使大像重合到橡皮泥标记上。如此成 小像移动橡皮泥，成大像调节透镜，反复不多几次便可调好。该调节要领 可总结为“大像追小像”。 2.测量凸透镜的焦距 (1) 自准法 (2) 物距像距法 (3)共轭法 3.测量凹透镜的焦距 (1) 自准法 (2) 物距像距法

具体调节方法：保持物不动，成小像时用橡皮泥在屏幕上做标记；成大像 时，沿垂直于光轴的方向调节透镜，使大像重合到橡皮泥标记上。如此成 小像移动橡皮泥，成大像调节透镜，反复不多几次便可调好。该调节要领 可总结为“大像追小像”。 ⒉ 测量凸透镜的焦距 ⑴ 自准法 ⑵ 物距像距法 （3） 共轭法 3．测量凹透镜的焦距 ⑴ 自准法 ⑵ 物距像距法

注意事项 1不准用手触摸透镜的光学表面。 2透镜表面如有轻微的污痕或指印，可用特制的擦镜 纸或清洁的麂皮轻轻擦去，不能加压力硬擦，更不能 用手帕或其他纸来擦

注意事项 1 不准用手触摸透镜的光学表面。 2 透镜表面如有轻微的污痕或指印，可用特制的擦镜 纸或清洁的麂皮轻轻擦去，不能加压力硬擦，更不能 用手帕或其他纸来擦