实验4-透镜参数的测量

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1、实验报告25系05级鄂雁祺2006年4月15日PB05025003实验题目：透镜参数的测量实验目的：了解光源、物、像间的关系，熟练掌握光具座上各种光学元件的调节，并测量薄透镜的焦距。实验原理:凸透镜焦距的测量1、平面镜反射法位于焦点F上的物所发出的光经过透镜变成平行光，再经过平面镜M的反射可以在物屏上得到清晰的倒立的像。2、公式法测焦距固定透镜，将物放在距透镜一倍以上焦距处，在透镜的像方某处会获得一个清晰的像P、//分别对应物距、像距。根据物像公式1117+7=7可得透镜的焦距广。图7.1.1-3公式法测焦距

2、3、位移法测焦距当物和屏之间的距离A大于4f时，固定物和屏，移动透镜至在像屏上可分别获得放大和缩小的实像。两像之间距离为儿通过物像公式，可得图7.1.1-4位移法测焦距测凹透镜的焦距凹透镜是一发散透镜，物经其仅能成虚像，虚像不能用像屏接受，这样无法直接用物成像的方法来计算焦距，但可利用凸透镜成的像作为凹透镜的物，使其成实像。利用物象公式可以计算出凹透镜的焦距（图7.1.1-5）,111P厂f可以计算出凹透镜的焦距。实验器材：光具座，光源，“1”字屏，物屏，凸透镜，凹透镜。实验内容：一、凸透镜焦距的测量：1、平

3、面镜反射法，测量5次。2、公式法测焦距，测量5次。3、位移法测焦距，测量5次。二、凹透镜焦距的测量测量五次，应用高斯公式计算记录数据，计算并分析数据记录与处理：（表格中数据单位均为cm）1、平面镜反射法第1次第2次第3次第4次第5次XO焦距广9.969.909.919.939.949.9320.024焦距尹二9.932cm仪器误差△仪=0.01cm,置信系数C=3・在置信概率为P二0.683时，A类不确定度0=1.14.A=0.011,UBC=0.0033,最终结果/=(9.932±0.011)cmP=0.6

4、832、公式法测焦距第1次第2次第3次第4次第5次X物距卩20.0020.0020.0020.0020.0020.00像距p19.6619.6519.6619.6219.6519.6480.01643由丄+丄=丄，得焦距广=-^=9.911cmPPfP+PA心0.008,〃厂艺"033P二0.683最终结果f=(9.911±0.009)cm3、位移法测焦距第1次第2次第3次第4次第5次X物屏距A50.0050.0050.0050.0050.0050.00两次成23.6823.7623.7423.7723.

5、8122.760.050像距1焦距f==9.910cm/V_厂4AA(JX7J=0.025,Ur=0.0033最终结果/=(9・910±0.025)cmP二0.6834、测凹透镜的焦距第1次第2次第3次第4次第5次XO物距P15.4915.4915.5015.5215.5015.500.012像距//50.0049.7649.5149.8849.8749.800.185由丄;-丄二丄，得焦距y-=_e_E_=22.50cmPPfP~P心得体会：三种凸透镜测量方法中，后两种要大致估计出焦距的范围后再进行实验三种

6、方法的比较：1、平面镜反射法原理容易理解，简单易行，计算简单。2、公式法测焦距公式的原理清晰，测量量也直接，实验精确程度较高。3、位移法测焦距数据较多，两次成像清晰与否，难以判断清楚。很容易造成读数的较大误差。由于本次实验各方法都采用光具座上的标尺读数，因此不确定度相差不大。思考题：在“1”字屏后加毛玻璃的目的是什么？如不加毛玻璃，通过凸透镜的光线为平行光，则在物镜距离等于焦距的时候光线会聚成一点，无法得到“1”字的像。加毛玻璃Z后，使光线发散，通过凸透镜的光线汇聚成像，得到容易辨识的“1”字像。