薄透镜焦距测量精选文档.ppt

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1、薄透镜焦距测量本讲稿第一页，共十四页 薄透镜成像公式薄透镜成像公式 在在近轴光束近轴光束的条件下的条件下,薄透镜的成像公式为薄透镜的成像公式为:为物距为物距,为像距为像距,为焦距。为焦距。实物、实像时实物、实像时,为正为正;虚物、虚像时虚物、虚像时 为负。为负。凸透镜凸透镜 为正；凹透镜为正；凹透镜 为负。为负。注意：以下注意：以下 光路图即为各光具的摆放和操作示意光路图即为各光具的摆放和操作示意 本讲稿第二页，共十四页自准法测凸透镜焦距自准法测凸透镜焦距移动移动6次次反射镜反射镜本讲稿第三页，共十四页位移法测凸透镜焦距位移法测凸透镜焦距移动移动6次次本讲稿第四页，共十四页物距像距法测凹透镜焦

2、距物距像距法测凹透镜焦距实物经凹透镜不能在屏上生成实像，可借助凸透镜给凹透镜生成一个虚物像，实物经凹透镜不能在屏上生成实像，可借助凸透镜给凹透镜生成一个虚物像，最后再由凹透镜生成一个实像。最后再由凹透镜生成一个实像。移动移动6次次本讲稿第五页，共十四页 实验内容与步骤实验内容与步骤:1.光学系统的共轴调节光学系统的共轴调节:调节光学系统共轴调节光学系统共轴,是减小误差、确保实验成功的重要步骤。是减小误差、确保实验成功的重要步骤。所谓所谓“共轴共轴”，是指各光学元件（如光源、物、镜，是指各光学元件（如光源、物、镜)的主光轴重的主光轴重合。分两步进行：合。分两步进行：a.粗调粗调:将放置在光具座上

3、的将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起各光学元件靠拢在一起,用眼观用眼观 察察,调节它们的中心在同一高度调节它们的中心在同一高度,且连线且连线(光轴光轴)平行于导轨。平行于导轨。b.细调细调:移动移动各光学元件各光学元件,利用透镜成像规律（利用透镜成像规律（位移法位移法）,大小不同的大小不同的像生在不同像生在不同位置位置,调节透镜的高底或左右位置调节透镜的高底或左右位置,使这些大小不同的使这些大小不同的像的中心在屏上的位置重合像的中心在屏上的位置重合,则说明光学系统已经共轴。则说明光学系统已经共轴。本讲稿第六页，共十四页 2.用自准法测量凸透镜的焦距用自准法测量凸透镜的焦距:在物屏在物屏(“

4、1”字屏）与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在屏上生成清字屏）与平面镜之间缓慢移动凸透镜直到在屏上生成清晰、明亮且与物等大的倒像。晰、明亮且与物等大的倒像。要求要求:每次改变物每次改变物(屏屏)位置，位置，测量六次，测量六次，结果以结果以 表示。表示。注：注：1.测量时记录的是测量时记录的是位置位置，而不是长度，而不是长度 2.读数时，统一标准：或从光具座左边或从右读数时，统一标准：或从光具座左边或从右边读边读 3.尽量把不动的物件如尽量把不动的物件如“1”字屏放在导轨的整数字屏放在导轨的整数部位，以便容易算出或估计出部位，以便容易算出或估计出f 本讲稿第七页，共十四页测量次数透镜位置/cm“1”

5、屏位置/cm焦距f/cm1 28.2510.0018.2523456平均a，自准法测凸透镜的焦距自准法测凸透镜的焦距本讲稿第八页，共十四页 3.用位移法用位移法测量凸透镜的焦距测量凸透镜的焦距:要求要求:在不同在不同D值的条件下值的条件下测六次测六次,记录测量数据，用公式分记录测量数据，用公式分 别计算出别计算出 f,将将 结果以结果以 表示。表示。注：注：1.测量测量 6次次每次变换每次变换D,向大的方向变向大的方向变0.5或或1cm 本讲稿第九页，共十四页测量次数D(cm)d(cm)像屏-物屏 u2-u112.56平均b，位移法测凸透镜的焦距位移法测凸透镜的焦距80.0021.6018.5

6、4本讲稿第十页，共十四页 注意：注意：a.作为凹透镜的虚物作为凹透镜的虚物,凸凸透镜一定要生成缩小的实像透镜一定要生成缩小的实像,读数后不变。读数后不变。b.选择选择凹透镜的物距凹透镜的物距u 值，在能成像的前提下尽可能值，在能成像的前提下尽可能大。大。原始数据要求每个表格至少算出两个原始数据要求每个表格至少算出两个 f,签上自己名签上自己名字，交老师批改签字，数据处理字，交老师批改签字，数据处理f用平均误差法计算。用平均误差法计算。4.用物距像距法测量凹透镜的焦距用物距像距法测量凹透镜的焦距:要求要求:凸透镜得到的虚物位置不变凸透镜得到的虚物位置不变,插入凹透镜后插入凹透镜后,移动像屏得到移

7、动像屏得到清晰放大的实像清晰放大的实像,测量出像距测量出像距,记录测量数据。要求测量六次记录测量数据。要求测量六次,每次每次改变凹透镜的位置改变凹透镜的位置 分别用公式计算出分别用公式计算出 f。本讲稿第十一页，共十四页测量次数物距u(cm)像距v(cm)凹镜-虚物像屏-凹镜1256平均c，物距物距-像距法测凹透镜的焦距像距法测凹透镜的焦距-13.8043.80-20.15本讲稿第十二页，共十四页思考题oP28 1，3预习下次课内容：预习下次课内容：实验实验7 杨氏模量的测量杨氏模量的测量 地点：科技楼地点：科技楼907本讲稿第十三页，共十四页o数据处理方法之一：平均误差法平均误差法f为平均误差，k为次数,分子为绝对值相加本讲稿第十四页，共十四页