单透镜物理实验报告

2023年12月30日发(作者：只是一个普通人)

单透镜物理实验报告

实验项目名称：

单透镜物理实验

二、实验目的：

1，学会常用的测量薄透镜的方法。

2，加深对物象关系和成像公式的理解。

3，学会用直角坐标系方法讨论薄透镜的成像问题。

4，

学会和掌握共轴光具组的调节。

三、实验设备及配套软件：

光具座，凸透镜，凹透镜

光源，物屏，平面反射镜

四、实验内容：

【实验原理】

透镜是光学仪器中最基本的元件。在不同的场合，由于使用的目的不同，需选择焦距不同的透镜或透镜组，故焦距是反映透镜特性的重要物理量。为了正确使用光学仪器，必须掌握透镜成像规律，学会光路调节技术和焦距测量方法。

1．凸透镜平面反射镜法

L

M2.凸透镜位移法

如图4-3，取物体与像屏之间的距离L大于4P倍凸透镜焦距f，即L>4f,并保持L不变。f'沿光轴方向移动透图4—1镜，则在像屏上必能两次成像。当透镜在位置I时屏上将出现一个放大清晰的像（设此物距为u，像距为v）；当透镜在位置II时，屏上又将出现一个缩小清晰的像（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)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。此方法避免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合)，所以这种方法测焦距f ，既简便，准确度又较高。

3. 凹透镜物像公式法

L1QL2S0p1P1p2P2图５—4

由于对实物，凹透镜成虚像，所以直接测量凹透镜的物距、像距，难以两全。我们只能借助与凸透镜成一个倒立的实像作为凹透镜的虚物，虚物的位置可以测出。凹透镜能对虚物成实像，实像的位置可以测出。于是，就可以用高斯公式求出凹透镜的焦距f，如图4—4所示。

五、实验数据及结果分析：

【数据处理】

凸透镜平面反射镜法

凸透镜位移法 凹透镜望远镜法

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

凹透镜物像公式法

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

【实验结论】

1. 凸透镜成像在其焦距上，成的像是实像；

2. 凹透镜成像在其焦距的反向延长线上，成的像是虚像

六、实验心得

实验培养了缜密的思维方式，创新的素质，它是使我们受益匪浅的课程。它是一门集基础性，提高性，综合应用性，研究、创新性于一体的课程。切实的提高了我们独立学习，独立解决问题、自主创新的素质，并培养了我们的科研兴趣。