2025年探究凸透镜成像特性与焦距测量实验报告.docxVIP

铜仁学院班级：10级物本班姓名：,,学号：

铜仁学院

班级：10级物本班

姓名：,,学号：

指导老师：,,,,老师

试验内容：用二次成像法测凸透镜焦距

一：试验名称

二：试验目的

三：试验仪器

四：试验原理

五：试验环节

六：数据记录

七：数据处理

八：误差分析

一试验名称：用二次成像法测凸透镜焦距

二试验原理：1、掌握位移法测透镜焦距的原理及措施

2、理解透镜的成像特性

三试验仪器：

1:溴钨灯S

3:凸透镜L(f=190mm)5:白屏H(SZ-13)

7:二维平移底座(SZ-02)

2:物屏P(SZ-14)

4:二维调整架(SZ-07)

6:二维调整架(SZ-16)8-9:通用底座(SZ-01

图2-1

理

理：

2-1,如图AA

2-1,

取物体与像屏之间的距离L不小于4倍凸透镜焦距f,即L4f,并保持L不变。沿光轴方向移动透镜，则在像屏上必能两次成像。当透镜在位置I时屏上将出现一种放大清晰的像(设此物距为u,像距为v);当透镜在位置Ⅱ时，屏上又将出现一种缩小清晰的像(设此物距为u,像距为v),设透镜在

两次成像时位置之间的距离为C,根据透镜成像公式，可得u=v,u=v又从图2-1可以看出：

L-C=u+v=2u

(2-1)

式(4-1)称为透镜成像的贝塞尔公式。可知，只要测出了L和C的值，就可求得f。此措施防止了测量物距和像距时由于估计透镜光心的位置不准所带来的误差(因透镜的光心不一定与它的对称中心重叠),因此这种措施测焦距f,既简便，精确度又较高。

五试验内容：

1、光学系统共轴的调整。

2、变化物屏间距1,测出透镜间距d

再计算得透镜焦距。

3、透镜转过180°,测l,d,计算f

六试验环节：

1)按图2-1沿米尺布置各器件并调至共轴；

2)紧靠米尺移动L,使被照亮的物体在屏H上成一清晰的放大像，记下L的位置a?和P与H间的距离l;

3)再移动L,直至在像屏上成一清晰的缩小像，记下L的位置a?;

4)将P、L、H转180°(不动底座),反复做前3步，又得到L的两个位置bi、b?;

5)计算：

da=a?-a?;d,=b?-b?

待测透镜焦距：

七数据记录：

正面

A?

57.4

8

61.51

57.52

59.69

60.71

56.74

58.85

55.07

56.43

57.48

平均值

A?

97.34

98.68

98.63

98.87

99.11

96.59

96.70

96.14

96.44

96.93

△A

39.96

37.17

41.11

39.18

38.40

39.85

37.85

41.70

40.01

39.54

39.41

背面

B?

63.27

63.57

55.33

62.73

59.73

57.78

62.43

63.75

59.44

61.43

B?

96.40

97.46

95.77

96.11

93.53

94.40

96.89

97.89

93.70

96.59

△B

33.13

33.89

40.44

33.34

33.80

36.62

34.46

34.14

34.62

35.16

36.71

物象位置：29.37cm白屏位置：116.61cm

八数据分析：

da=a?-a?=39.41cmd,=b?-b?=36.71cm

=17.36cm=17.95cm

=(17.36+17.95)/2=17.655cm

九误差分析：

人眼对成像的清晰度的辨别能力不是很强，因而透镜在一小的范围△S内移动时，人眼所见的象是同样清晰的，一是由物自身的纵向尺度导致的，二是由色差导致的，三是由为使光线成为近轴光线而加的光阑导致。尚有读数据时，处理数据时都带来误差。