透镜焦距测量实验报告

透镜焦距测量实验报告姓名：陈岩松学号：5501215012班级：2015级本硕实验班学院：高等研究院一、实验目的：1.加深理解薄透镜成像规律，观察凹透镜成像规律，测量虚像位置。2.学习策略焦距方法：成像法，自准法，共轭法，测凹透镜焦距。3.通过实验了解望远镜和显微镜的基本原理，掌握其使用方法。4.通过实际测量，了解显微镜，望远镜的主要光学参数。5.了解视放大率等概念并学习其测量方法，并能进行测量。二、实验原理：1.凹透镜焦距测定（1）自准法：如图所示，在待测透镜L一侧放置杯光源照射的物屏AB，另一侧放平面反射镜M，移动透镜，当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，AB任一点发出的光线经透镜折射后变成平行光线，被平面反射镜反射回来，再经透镜折射后，仍聚在焦平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像BA，此时物屏与透镜的距离就是焦距sf（2）成像法：在近轴光线条件下，薄透镜成像高斯公式：fss111将薄透镜置于空气中时，焦距为'''ssssffF为像方焦距，f为物方焦距，s为像距，s为物距（3）共轭法：使物屏距离fD4保持不变，沿光轴方向移动透镜，必能在像屏上观察到二次成像。设物距为1s时，得放大倒立实像，物距为2s时得缩小倒立实像，透镜两次成像之间位移为d根据透镜公式，推得：DdDf4222.凹透镜焦距测定成像法：使物AB发出的光线经凸透镜1L后形成大小适中的实像''BA，然后在1L和''BA放入待测凹透镜2L，就能使虚物''BA产生实像BA，分别测出2L到''BA和BA距离2S和'2S,根据'''ssssff求出2L像方焦距'2f。三、实验仪器：光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺，滤光片。四、实验内容和步骤：（1）凸透镜焦距测定自准法：移动透镜，使焦平面形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像，测出物屏与透镜的距离。成像法：将薄透镜置于空气中时，得到清晰的像时测出物距和像距。共轭法：使物屏距离fD4，沿光轴方向移动透镜，在像屏上观察到二次成像，物距为1s时，得放大倒立实像，物距为2s时得缩小倒立实像，测出透镜两次成像之间位移。（2）凹透镜焦距测定成像法：发出的光线经凸透镜后形成大小适中的实像，然后放入待测凹透镜，就能使虚物产生实像，分别测出两处的距离。五、实验数据与处理：1.凸透镜焦距测量（1）自准法：（单位mm）物透镜sf1094.51307.2212.71093.61307.8214.8其中S为物与透镜之间的距离。（2）物象法（单位：mm）物B透镜O像Bssssssff1307.2950.2444.3357.0505.9209.31307.2851.2458.1456393.1211.11307.21142.91062.1164.380.854.21307.21165.81078.9141.486.953.8其中s为物与透镜的距离，s为像与透镜的距离（3）共轭法（单位：mm）物B1O2O屏BDdDdDf4221307.2954.5775.2429.8877.4179.3210.21307.2994.8638.2332.9974.3356.6210.91307.21240.9919.8853.8453.4321.156.51307.21238.9984.9917.9389.3254.055.9其中D是物与屏之间距离，d是透镜两次成像的位移大小。2.凹透镜焦距测量（单位：mm）物A凸透镜O1凹透镜O2像A像Assssssf21307.2844.8545.8465.1171.580.7374.3102.91307.2844.8538.2465.1273.073.1265.2100.91307.2844.8499.9465.1333.834.8166.144.01307.2844.8505.2465.1234.140.1271.147.1其中s是像A到凹透镜的距离，s像A到凹透镜的距离六、误差分析：1.距离读数误差；2.像成像有可能不是最清晰，存在误差；3.移动透镜时未移到准确位置；4.第二次测量凹透镜的焦距误差较大，可能是因为物镜之间的距离较小，使得误差放大；5.透镜表面有部分磨损导致误差。七、原始数据