測量凹透鏡焦距的八種方法

1、測量凹透鏡焦距的八種方法測量凹透鏡焦距的八種方法 忻州一中 李彩平“實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗”。這是諾貝爾獎得主丁肇中博士說過的一句話，由此可以看出實驗在物理學(xué)中的地位。下面所設(shè)計的測凹透鏡焦距的幾種方法，雖然有的方法精度不是很高，不能用作精確測量，但這些實驗對于開拓思維，增長見識有一定的意義。一、凹透鏡輔助二次成像法：PP1.將一點光源P放在凹透鏡主光軸上，調(diào)節(jié)光源與凹透鏡的距離，使物點P成一實像P。2.將凹透鏡放在O1與P 之間，調(diào)節(jié)凹透鏡位置，使的像移到P”。 圖一 3.根據(jù)虛物成像的原理，則由： 1/f=1/(O2p)-1/(O2p)測出O2P和O2P”，則可得凹透鏡的

2、焦距f（f<0）PP（虛物成像：物體經(jīng)一個透鏡成實像，出射光線在到達像點前被第二個透鏡折射，則第一次的像在第二次成像中可以看成虛物，虛物的焦距為負數(shù)。） 圖二二、平面鏡輔助法（自準法）：1.將點光源P放在凹透鏡后，所成的像為P 2.在P后垂直主光軸放一塊平面鏡，在P處緊挨P放一小塊屏幕。3.將凹透鏡房子凸透鏡和P之間，來回移動凹透鏡，使光線經(jīng)凹透鏡折射后平行射出，則在屏幕上成一實像P”，如圖二，距離OP即為凹透鏡的焦距f。 三、焦距疊加法：如圖三，測出兩透鏡的等效焦距f、f凸，則由公式（推導(dǎo)略）：1/f=1/ f凸+1/f凹即可算出此凹透鏡的焦距f凹（f凹<0）注：(1.此法適合用

3、于較薄的透鏡，且凹透鏡焦距的絕對值大于凸透鏡的焦距。2.公式推導(dǎo)用到虛物成像的知識。) 圖三 四、相似三角形法： 如圖四所示，將太陽光（平行光）沿主軸射向凹透鏡，測出凹透鏡的直徑d1，凹透鏡后屏幕上光斑的直徑d2，凹透鏡到屏幕的距離s，根據(jù)幾何關(guān)系，利用相似比既可算出凹透鏡的焦距f。d1/d2=f/(f+S) f=d1S/(d2-d1) 圖四五、“入射出射”光線法（插針法）：在凹透鏡一側(cè)平行于主光軸插兩根針，在凹透鏡的另一側(cè)也插兩根針，使這兩根針與前兩根針的像在一條直線上。作出入射光線和光線，即可測出凹透鏡的焦距f。 圖五六、讀數(shù)顯微法：1.不放凹透鏡，通過顯微鏡觀察載物臺上的小物體，調(diào)節(jié)旋鈕

4、，直到能看到清晰的像為止。2.把凹透鏡放在物體與鏡之間，調(diào)節(jié)旋鈕，直到能再次看到小物體清晰的像為止。 3.顯微鏡兩次讀數(shù)之差，就是物距與像距的差，測出物距，可算出像距，求出凹透鏡的焦距f。注：讀數(shù)顯微鏡是一種可通過標尺讀出鏡筒移動距離的顯微鏡。七、放大率法 1.把凹透鏡垂直放在桌面上，視線與凹透鏡最高點保持在同一水平面內(nèi)。圖六2.拿一根粉筆（長度大于凹透鏡的半徑），豎直立在主光軸上，調(diào)節(jié)粉筆的位置，到剛好能看到尖端為止，此時像高等于凹透鏡的半徑，測出物距、物高和像高，根據(jù)放大率計算出像距，求得凹透鏡的焦距f。八、視場法：在凹透鏡后放一把尺子，通過凹透鏡觀察尺子，記下能觀察到尺子的讀數(shù)范圍，測出凹透鏡的直徑和尺