單透鏡物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2023年12月30日發(fā)(作者：只是一個(gè)普通人)

單透鏡物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：

單透鏡物理實(shí)驗(yàn)

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?

1，學(xué)會(huì)常用的測量薄透鏡的方法。

2，加深對(duì)物象關(guān)系和成像公式的理解。

3，學(xué)會(huì)用直角坐標(biāo)系方法討論薄透鏡的成像問題。

4，

學(xué)會(huì)和掌握共軸光具組的調(diào)節(jié)。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及配套軟件：

光具座，凸透鏡，凹透鏡

光源，物屏，平面反射鏡

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

【實(shí)驗(yàn)原理】

透鏡是光學(xué)儀器中最基本的元件。在不同的場合，由于使用的目的不同，需選擇焦距不同的透鏡或透鏡組，故焦距是反映透鏡特性的重要物理量。為了正確使用光學(xué)儀器，必須掌握透鏡成像規(guī)律，學(xué)會(huì)光路調(diào)節(jié)技術(shù)和焦距測量方法。

1．凸透鏡平面反射鏡法

L

M2.凸透鏡位移法

如圖4-3，取物體與像屏之間的距離L大于4P倍凸透鏡焦距f，即L>4f,并保持L不變。f'沿光軸方向移動(dòng)透圖4—1鏡，則在像屏上必能兩次成像。當(dāng)透鏡在位置I時(shí)屏上將出現(xiàn)一個(gè)放大清晰的像（設(shè)此物距為u，像距為v）；當(dāng)透鏡在位置II時(shí)，屏上又將出現(xiàn)一個(gè)縮小清晰的像（設(shè)此物距為u′，像距為v′），設(shè)透鏡在兩次成像時(shí)位置之間的距離為C，根據(jù)透鏡成像公式，可得u= v′，u′=v又從圖4-3可以看出

L?C?u?v??2u

L?C?u?

2L?CL?C

v??L?u??L??22L?CL?CuvL2?C222? (4-1)

f???u?vL4L

式(4-1)稱為透鏡成像的貝塞爾公式。可知，只要測出了L和C的值，就可求得f。此方法避免了測量物距和像距時(shí)由于估計(jì)透鏡光心的位置不準(zhǔn)所帶來的誤差(因透鏡的光心不一定與它的對(duì)稱中心重合)，所以這種方法測焦距f ，既簡便，準(zhǔn)確度又較高。

3. 凹透鏡物像公式法

L1QL2S0p1P1p2P2圖５—4

由于對(duì)實(shí)物，凹透鏡成虛像，所以直接測量凹透鏡的物距、像距，難以兩全。我們只能借助與凸透鏡成一個(gè)倒立的實(shí)像作為凹透鏡的虛物，虛物的位置可以測出。凹透鏡能對(duì)虛物成實(shí)像，實(shí)像的位置可以測出。于是，就可以用高斯公式求出凹透鏡的焦距f，如圖4—4所示。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：

【數(shù)據(jù)處理】

凸透鏡平面反射鏡法

凸透鏡位移法 凹透鏡望遠(yuǎn)鏡法

1119.0

648.5

920.0 -233.5

483.0

868.9 -233.321.3

0

-232.9

0.5

-232.9±0.5

-211.6

-207.3

4

-207±4

-200.8

-232.2

凹透鏡物像公式法

f1/mm 185.0

f2/mm 188.0

f3/mm 186.0

f￣/mm

△f/mm

f/mm

186.7

1.2

186.7±1.2

174.7

166.6

193.0

178.1

9

A/mm

L/mm

A/mm

L/mm

A/mm

L/mm

-209.6

V/mm

U/mm

V/mm

U/mm

V/mm

U/mm

-133.5

367.8

-143.7

267.5

-88.2

146.5

178±9

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

1. 凸透鏡成像在其焦距上，成的像是實(shí)像；

2. 凹透鏡成像在其焦距的反向延長線上，成的像是虛像

六、實(shí)驗(yàn)心得

實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了縝密的思維方式，創(chuàng)新的素質(zhì)，它是使我們受益匪淺的課程。它是一門集基礎(chǔ)性，提高性，綜合應(yīng)用性，研究、創(chuàng)新性于一體的課程。切實(shí)的提高了我們獨(dú)立學(xué)習(xí)，獨(dú)立解決問題、自主創(chuàng)新的素質(zhì)，并培養(yǎng)了我們的科研興趣。