[笔记]用两次成像法测凸透镜焦距

[笔记]用两次成像法测凸透镜焦距[笔记]用两次成像法测凸透镜焦距实验名称:用两次成像法测凸透镜焦距班级:2010级物理学班姓名:李纯武学号:2010051045 指导老师:冉老师实验日期:2012年4月10日一,实验目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 二,实验仪器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 三,实验原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 四,实验步骤 ....

[笔记]用两次成像法测凸透镜焦距实验名称:用两次成像法测凸透镜焦距班级:2010级物理学班姓名:李纯武学号:2010051045 指导老师:冉老师实验日期:2012年4月10日一,实验目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 二,实验仪器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 三,实验原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 四,实验步骤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4~5 五,数据记录与处理 . . . . . . . . . . . . . . 5~6 六,误差分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6~7 一，实验目的 (1)掌握位移法测透镜焦距的原理及方法。 (2)理解透镜的成像特性。二，实验仪器 1:溴钨灯S 5:白屏H (SZ-13) 2:物屏P (SZ-14) 6:二维调节架(SZ-16) ，3:凸透镜L(f=190mm) 7:二维平移底座(SZ-02) 4:二维调整架(SZ-07) 8-9:通用底座(SZ-01) 图2-1 三，实验原理图2-1 如图2-1，取物体与像屏之间的距离L大于4倍凸透镜焦距f，即L>4f,并保持L不变。沿光轴方向移动透镜，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2-1可以看出: ,L,C,u，v,2u L,C u,？2 L,CL，C,,v,L,u,L,, 22 f=uv/(u+v)=[(L-C)/2?(L+C)/2]/L=(L^2-C^2)/4L........................... ？四，实验步骤 1)按图2-1沿米尺布置各器件并调至共轴 ; 2)紧靠米尺移动L，使被照亮的物体在屏H上成一清晰的放大像，记下 L的位置a和P与H间的距离l ; 1 3)再移动L，直至在像屏上成一清晰的缩小像，记下L的位置 a ; 2 ?4)将P、L、H转180(不动底座)，重复做前3步，又得到L 的两个位置b、b; 12 5) 计算: d,a,a ; d,b,b a21b21 2222ldld，，,，，,,,abff,, ; ab4l4l ,,f，f,abf,待测透镜焦距: 2 五，数据记录与处理 a1(cm) a2(cm) b1(cm) b2(cm) 99.30 65.61 99.42 65.45 99.45 65.44 99.62 65.42 99.70 65.49 99.65 65.42 99.45 65.41 99.60 65.48 99.60 65.65 99.45 65.35 99.55 65.32 99.60 65.44 99.45 65.51 99.46 65.40 99.38 65.50 99.55 65.50 99.50 65.40 99.45 65.55 99.45 65.40 99.58 65.60 L1=119.95cm L2=44.60cm 数据处理经计算L=L1-L2=119.95-44.60=75.35cm 根据da=a1-a2 ， db= b1- b2及以上数据计算得下表 : da(cm) db(cm) 34.01 34.20 34.21 34.23 34.04 34.12 33.95 34.10 34.23 34.16 33.94 34.06 33.88 34.05 34.10 33.90 34.05 33.98 2222ldld，，,，，,,,abff,,再根据表中数据及公式 ; 计算得ab4l4l (cm) (cm) 15.00 15.00 15.00 14.96 14.95 14.95 14.99 14.97 15.01 14.98 14.95 14.97 15.02 14.99 15.03 14.99 14.98 15.02 14.99 15.00 根据表中数据计算得 = 14.99cm =14.98cm ,,f，f,ab根据公式计算得f’=14.99cm=149.9mm f,2 六，误差分析 (1)在实验的过程中存在一定的错误操作问题，却不可知，没有及时更正从而引入一定的误差。 (2)测量的过程中桌面标尺引入的标准不确定度为 UB(x)=0.1mm/3^(?)=0.058mm (3)实验标准偏差为 S1={[(15.00-14.99)^2+(15.00-14.99)^2+(14.95-14.99)^2+(14.99- 14.99)^2+(15.01-14.99)^2+(14.95-14.99)^2+(15.02-14.99)^2 +(15.03-14.99)^2+(14.98-14.99)^2+(14.99-14.99)^2]?9}^?= 0.027 S2={[(15.00-14.98)^2+(14.96-14.98)^2+(14.95-14.98)^2+(14.97- 14.98)^2+(14.98-14.98)^2+(14.97-14.98)^2+(14.99-14.98)^2 +(14.99-14.98)^2+(15.02-14.98)^2+(15.00-14.98)^2]/9}^?= 0.021 S=(s1+s2)/2=(0.027+0.021) /2=0.024 (4)在实验过程中各实验仪器的调节与等高共轴有一定偏差，故实验的结果与标准结果存在一定偏差，从而引入误差. 注:来自于百度文库用贝塞耳法(两次成像法)测薄凸透镜焦距。

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