用二次成像法測凸透鏡焦距實驗報告

1、實驗題目：用二次成像法測凸透鏡焦距系別：物理與電子科學系 專業(yè):班級:2010級物理學班姓名：張鳳興 學號：2010051035 老師: 時間：2012年4月18日一實驗名稱實驗目的三實驗器材實驗原理五實驗步驟實驗數(shù)據(jù)記錄與處理七誤差分析八參考文獻一實驗名稱：用貝塞耳法（兩次成像法）測薄凸透鏡焦距; 二實驗目的：1掌握光具座的使用方法，學會調(diào)節(jié)光學系統(tǒng)，使之共軸；2掌握用貝塞耳法（兩次成像法）測薄凸透鏡焦距的方法；3掌握簡單光路的分析和光學元件等高共軸調(diào)節(jié)的方法；三實驗器材：1：白光源S2：物屏 P （SZ-14）（S 乙 02 ）3：凸透鏡L （廣=190 mm）（SZ-01）4：二維架（S

2、乙07）或透鏡架（SZ-08）（S 乙 04）5：白屏 H （SZ-13）6：二維平移底座7：三維平移底座8-9：通用底座四實驗原理：如圖21,取物體與像屏之間的距離L大于4倍凸透鏡焦距f,即 L>4f,并保持L不變。沿光軸方向移動透鏡，則在像屏上必能兩次成像。 當透鏡在位置I時屏上將出現(xiàn)一個放大清晰的像（設此物距為u,像 距為V）；當透鏡在位置II時，屏上又將出現(xiàn)一個縮小清晰的像（設 此物距為u'，像距為V），設透鏡在兩次成像時位置之間的距離為 C,根據(jù)透鏡成像公式，可得u=v , u =v又從圖可以看出：LC = u + vf = 2uL-C2L_C2L+C2vr = Lu&

3、#39; = L u + vLCL + C22_-C1 2 3 4厶4厶(2-D式（21）稱為透鏡成像的貝塞爾公式?？芍?，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由于估計透鏡光心 的位置不準所帶來的誤差（因透鏡的光心不一定與它的對稱中心重 合），所以這種方法測焦距f ,既簡便，準確度又較高。五實驗步驟:SB(5)計算：丄(2-2)心=%_切(2-3)/，=(y)Ja 4/(2-4)f, d)fb= 41(2-5)f,_f*待測透鏡焦距:2(2-6)六實驗數(shù)據(jù)記錄及處理：1按表格中所列各項利用高斯公式計算出透鏡的焦距。求出f及f 后計算標準誤差寫成f=f±Af

4、形式；2、分析實驗結(jié)果，討論誤差形成原因；3、實驗數(shù)據(jù)記錄表也可自擬表格。表自準法 單位：cmP=H=L=H-P=aibib：da=a2-ai =db=b2-b=F丄旦魚3 4LIS_fa+ ft>_1-2fb=cm4L平均值：ai= a2= bi= b：=則待測透鏡焦距為:七誤差分析:由于實驗所測量的數(shù)據(jù)較小，測量和計算式會出現(xiàn)誤差。由于實驗儀器的精確度的關系以及鏡片的清晰程度，讀數(shù)十會導致誤差。由于實驗時操作的不當影響實驗效果的準確度，也會導致部分誤 差。在誤差允許的范圍內(nèi)，此實驗正確。八參考文獻：姚啟均光學教程一4版一北京：高等教育出版社華東師大光學教材 改編組改編（1）按圖沿米尺布置各器件并調(diào)至共軸，再使物與白屏距離/>4廣；（2）緊靠米尺移動鏡，使被照亮的物形在屏H上成一清晰的放大像, 記下此時的位置如和P與H間的距離L；（3）再移動鏡，直至在像