由物距-像距法測(cè)凹透鏡焦距

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1、實(shí)驗(yàn)三由物距－像距法測(cè)凹透鏡焦距一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)由物距－像距法測(cè)凹透鏡焦距的方法2.掌握簡(jiǎn)單光路的分析和光學(xué)元件等高共軸調(diào)節(jié)的方法3.熟悉光學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)則4.驗(yàn)證透鏡成像公式，并從感性上了解透鏡成像公式的近似性二、實(shí)驗(yàn)原理由于凹透鏡是發(fā)散透鏡，對(duì)實(shí)物成虛像，所以直接測(cè)量凹透鏡的物距、像距，難以兩全。為了測(cè)量凹透鏡的焦距，我們只能借助與凸透鏡成一個(gè)倒立的實(shí)像作為凹透鏡的虛物，虛物的位置可以測(cè)出。凹透鏡能對(duì)虛物成實(shí)像，實(shí)像的位置可以測(cè)出，使能得到能用像屏接收的實(shí)像。其測(cè)量原理如下光路圖3-1所示。圖3-1測(cè)量凹透鏡焦

2、距O1O2AB′vL1uBL2A′A″B″實(shí)物AB經(jīng)凸透鏡L1成像于A′B′。在L1和A′B′之間插入待測(cè)凹透鏡L2，就凹透鏡L2而言，虛物A′B′又成像于A″B″。實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整L2及像屏至合適的位置，就可找到透鏡組所成的實(shí)像A″B″。因此可把O2A′看為凹透鏡的物距u，O2A″看為凹透鏡的像距v，則由成像公式可得：（3-1）（3-2）由于u

3、－03）4：透鏡架（SZ－08）10：升降調(diào)節(jié)座（SZ－03）5：凹透鏡11：普通底座（SZ－04）6：透鏡架(SZ－08)12：普通底座（SZ－04）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（設(shè)計(jì)性項(xiàng)目可無(wú)此項(xiàng)目）圖3－2f1f2v2v1u1u2ABA′B′B〝A〝F凸F凹L1L2圖3－31、使被面光源照亮的物屏P1通過(guò)凸透鏡L1在像屏P2上成清晰像時(shí)，P1與P2的距離稍大于凸透鏡焦距的4倍。記下L1和P2在導(dǎo)軌上的位置讀數(shù)。2、在凸透鏡和像屏之間加入待測(cè)的薄凹透鏡L2，調(diào)同軸，向稍遠(yuǎn)處移動(dòng)像屏，直至屏上又出現(xiàn)清晰的像。記下L2和像屏P2

4、′的位置讀數(shù)。3、以L2P2′距離為物距，以L2P2距離為像距，將數(shù)值代入式，計(jì)算被測(cè)透鏡的焦距。五、數(shù)據(jù)處理與分析1、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論誤差形成原因；2、自擬表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、凹透鏡支座需采用二維可調(diào)節(jié)支座，以便于左右調(diào)節(jié)，保證其透鏡中心在物與凸透鏡確定的光軸上。2、光學(xué)元件應(yīng)輕拿輕放，要避免震動(dòng)和磕碰，以防破損.3、為了區(qū)別凸透鏡和凹透鏡，可以持鏡看書，將字放大者為凸透鏡，縮小者為凹透鏡.決不準(zhǔn)用手觸摸光學(xué)元件的光學(xué)面（如透鏡的鏡面），只能接觸非光學(xué)面（如毛玻璃面）.也不準(zhǔn)對(duì)著光學(xué)元件說(shuō)話、咳嗽

5、、打噴嚏，以防污損.4、光學(xué)表面附有灰塵、污物時(shí)，不要自行處理（不能用手或布甚至用紙去擦）.應(yīng)向教師說(shuō)明，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行處理.七、思考題1．實(shí)驗(yàn)中，用什么測(cè)量方法確定清晰像的位置？2.透鏡成像公式成立的條件是什么?為什么要調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)共軸?3．實(shí)驗(yàn)測(cè)試前，如何調(diào)整“共軸等高”？