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****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。
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实验仪器
、凹透镜 、像屏
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测量薄透镜焦距的方法很多,原理不尽相同,但最根本的出发点都是物像公式。
1、凸透镜焦距的测量
(1)利用平行光测量焦距
透镜面向远处物体,使其在与镜面平行的屏上呈现清晰的像,用米尺量出透镜中心至屏的距离,即为透镜焦距的大小。
特点:简便迅速。
缺点:不够精确。
实验原理
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(2)自准法(平面镜法)
这是许多光学仪器调节的基础方法,要熟练掌握。如分光计中望远镜的调节。
此法的优点:直观、方便、快速。缺点:误差较大。光路原理如下:
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(3)物像距法:
可以分三种情况进行:
(1)
(2)
(3)
注意观察像的特点。
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(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:
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计算公式:
(1) 利用平行光测量焦距
(2) 自准法(平面镜法)
依据: = O2P
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(3)物像距法(辅助凸透镜的方法)
其中,
物P的实像P1作为凹透镜的虚物成实像P2。
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1、做光路的同轴等高的调节(1)粗调(2)细调:利用两次成像法,大像追小像。注意:若光学系统有多个透镜,则应先调好有关一个透镜的共轴,不再变动;再逐个加入其余透镜,调节后面增加的透镜的光轴使其与原透镜的光轴一致(即使同一物的中心在屏上所成像的位置不变)。这是光路调节的基本步骤,要掌握。1、 测量凸透镜的焦距(1) 平行光法(2) 自准法
实验内容
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注意:①平面镜要尽量靠近透镜,这样像的亮度强。②透镜的位置用左右逼近法确定。③要去伪存真,找到所需(注意透镜的凹面反射像的位置)。(3)物像距法可以分三种情况进行:
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