一种测量薄透镜焦距的新方法
第13卷第2期张章口职业技术学院2000年5月
一
种测量薄透镜焦距的新方法
一
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张家口职业技术学院应用数理系河北张家口0750001
摘要本实验将分光计和读数显微镜结合使用,可以提高薄透镜焦距的测
量精度
关键词焦距全娄寸一墼基攫篮一
l5l言
测量薄透镜焦距的方法有许多种,它包括自准法,二次成像法,成像公式法等.它
们有一个共同的测量误差因素就是在光轨上测量距离,由于光轨上读数的最小分度是毫
米级,这就决定了用上述方法测量薄透镜焦距的精度不是很高.本实验将分光计和读数
显微镜结台使用,可以提高薄透镜焦距的测量精度.
2原理
如图所示:
Nkk
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厂—\..——,.
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图中L0为分光计望远镜物镜,N为I.的焦平面,k为待测透镜,M为平面镜.
假如在N面上有一发光物,光线通过10后成为平行光线,平行光通过k后成为会
聚光线.如果平面镜M此时处于b的焦平面上并与光轴垂直,则光线经平面镜M反射
后通过k将成为平行光线,平行光线通过10后成像于焦平面如果我们在分光计望
远镜中同时看清物和像的话,那么此时待测透镜到平面镜之间的距离就是待测薄透镜的
焦距&.
3实验方法
3.1读数显微镜的改装
首先将数显微镜的显微装置卸下,在读数显微镜的滑动头的前方放置一平面镜,并
使其平面和轨道平面垂直.转动读数显微镜的鼓轮使滑块向轨道的
前方移动,直到不能
移动为止.然后反方向转动鼓轮使螺旋丝杆和丝套之间完全密合,此时平面镜的位置就
收稿日期:2O0O—O1—10
—
28—
是安装待测透镜卡套的位置.安装时务使卡套平面与轨道平面垂直,并使卡套的中心位
置与平面镜的位置重台,此时的读数必须纪录.
3.2分光计望远镜的调整
1)首先调节目镜,使其能看清楚测量用的十字叉丝,并将载物台平面和望远镜轴尽
量调成水平.
2)将分光计的附件平面反射镜放在载物平台上,使平面镜平面对准望远镜镜筒.
点亮望远镜的照明用电灯,此时在叉丝平面j可以看到一个清晰的小绿十字,它就是我
们所说的物.
3J通过调整载物台调平螺丝和望远镜光轴高低调节螺丝并转动载的台,逐渐看到
一
个小绿十字的像.如不清晰,可以前后调节目镜镜筒的位置,直到清晰为止并将望远
镜锁紧螺丝锁紧,此时从望远镜中射出的光线应为平行光线.
3.3薄透镜焦距的测量
1j将望远镜对准读数显微镜上的平面镜,通过调整读数显微镜的高低并前后转动鼓
轮,如在叉丝平面上方的相近位置上看到清晰的像,此时望远镜光轴和平面镜垂直.
2)把待测透镜粗测一下,并把数据纪录下来.将待测透镜放置在待测透镜卡上,并
把滑块移到上述记录的位置,然后缓慢转动鼓轮并仔细观察望远镜目镜中的像.直到像
和物一样清晰为止那么此时读数显微镜的读数减去起始位置的读数就是待测薄透镜的
焦距:读数时注意,必须是滑块从前向后移动时才能读数,否则将会出现回程误差
由于在实验中使用了读数显微镜,它的最小分度是百分之一毫米级,故可提高薄透
镜焦距的测量精度.
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IZhiqiang
(Appi】
edMathematicsandPhysicsDepartmentofzhan0uVocatiof~alCollegeof
To~hnology,Zhangjiakou,Hehei,075000)
AbstractThespectrometeriscombinedwithreadingmicroscopeintheexperimenttoimprove
themea.$urementprecisionofthefocallengthofflimsylens
KeyWordsfocallength,spectrometer,readingmicroscope
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