薄透镜焦距的测量教学指导书

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1、薄透镜焦距的测量（教学指导）一、教学目的1、学习简单光学系统的同轴等高的调节方法。2、掌握用物距像距法、自准法、共轭法测凸透镜的焦距。3、用物距像距法测凹透镜的焦距。并写出合格的实验报告。二、教学要求1、实验三小时完成。2、掌握简单光学系统的同轴等高调节方法。3、用物距像距法、自准法、共轭法测量凸透镜的焦距。4、用物距像距法测量凹透镜的焦距。5、用左、右逼近法确定像最清晰的位置。6、计算出透镜的焦距，并对实验结果进行评价，写出合格的实验报告。三、教学重点和难点1、重点：光学系统的同轴等高的调节、透镜焦距的测量。2、难点：光学系统的同

2、轴等高的调节方法、凹透镜焦距的测量。教学方法：以学生实验操作为主，适当讲授、演示、讨论相结合。四、讲授内容（约20分钟）（边讲边提问、讨论的方式进行）1、本实验的目的?(老师答)2、本实验的重点和难点内容?(老师答)3、簿透镜满足什么条件?(学生答)（提示：簿透镜是指透镜中心厚度远小于其焦距的透镜。）4、簿透镜成像公式成立的条件?(学生答)（回答：近轴光线──通过透镜中心部分并与主光轴夹角很小的那一部份光线。）5、如何用最简单的方法判断透镜是凸透镜还是凹透镜?(学生答)（回答：能单独成实像的是凸透镜；从外形看，边缘薄中间厚的是凸透镜

3、，反之是凹透镜；在透镜的另一面观察，使物体放大的是凸透镜，反之是凹透镜。）6、光学系统的同轴等高如何调节?(学生答)3回答：(1)粗调。在光具座上将光学元件靠拢，用眼睛观察，调节各光学元件，使其光心与物等高、共轴。(2)细调。使光学系统成二次像，调节透镜使二个像在同一直线上(同轴)，像的中心重合(等高)。7、自准法测凸透镜焦距的原理?(学生答)(参照胶片)回答：物体处在焦平面上时，物上任一点发出的光线通过凸透镜后变成各组平行光线；这些平行光线经与透镜垂直的平面镜反射（没原路）回来再经凸透镜后汇聚在原物平面（凸透镜的焦平面）上。8、如

4、何判断观察到的像是平面镜反射回来的光线形成的?(学生答)回答：稍微转动平面镜，如果像随之移动则该像是平面镜反射回来的光线形成的。9、如何确定像最清晰的位置?(老师答)回答：找出将透镜向左移动成清晰像时的位置、透镜向右移动成清晰像时的位置，将两位置读数的平均值作为像最清晰的位置读数。……即“左右逼近法”。10、共轭法测量凸透镜焦距的原理及成像条件?此法有何优点？(学生答)回答：原理f=(D2-L2)/(4D)式中f是透镜的焦距，D是物与光屏之间的距离，L是透镜二次成像时透镜移动的距离。成像条件：光屏应放在距物4倍焦距之外。此法测量的焦

5、距从理论上是比较准确的，因为避免了测量物距、像距时估计透镜光心位置不准确所带来的误差。11、物距像距法测凹透镜焦距的成像条件和原理?(学生答)(参照胶片)回答：利用凸透镜所成倒立缩小实像为凹透镜的虚物来测量凹透镜焦距。原理：f=（u·v）/(u+v)式中u是物距，v是像距。五、实验注意事项及指导要点（学生常出的问题）1、光具系统同轴等高的调节方法。2、用“左右逼近法”找最清晰像的位置。3、自准法测焦距时找不到像或找到的像不是平面镜反射回来的光线形成的像。(1)凸透镜的位置不恰当。(2)平面镜没有与透镜平行。(3)同轴等高没有严格调节

6、好。4、物距像距法测凹透镜焦距时不能找到像最清晰的位置。(1)凸透镜产生的像是放大的实像。(2)凸透镜与物的距离比凸透镜的二倍焦距大很多。5、强调注意事项。(1)不能用手触摸透镜的光学面。3(2)透镜不用时，应将其放在光具座的另一端，不可随意放在桌面上。3