光路调整和薄透镜焦距的测量
实验11 光路调整和薄透镜焦距的测量
实验目的
1、加深理解薄透镜的成像规律；
2、学会光学元件的共轴调节技术；
2、掌握测量薄透镜焦距的基本方法。
教学重点、难点：光学元件的共轴调节；焦距测量 教学手段：利用多媒体和实际仪器相结合讲解
：光具座，凸、凹透镜各一块，平面反射镜一块，光源，物屏，像屏 实验仪器
实验原理：
自准直望远镜
图11-1 自准法光路
图
图11-2 共轭法光路图
图11-3测凹透镜的焦距光路图 四、光具座上的共轴调节 1、粗调：先将光源，物、屏、透镜靠拢，用眼睛观察，调节各元件的高低及左右，使得光
源、物、屏的中心和透镜中心大致在一条和导轨平行的直线上，且透镜、物、屏的平面要与
导轨方向垂直．
2、细调：利用透镜成象规律判断是否共轴，并进一步调至共轴。小像中往哪边偏，透镜往
哪边移。反复观察大小像，直至中心重合。
问题1：等高共轴的含义是什么？为何要调等高共轴？
问题2：光具座的读数标线与透镜光心不共面（有偏心差）的情况下，用什么方法测量凸透
镜焦距精确度高？为什么？
实验内容与步骤：
一、按要求调节等高共轴；
二、按图11-1布置元件，自准法测量凸透镜焦距：物位置一次，透镜位置两次； 三、按图11-2布置元件共轭法测量凸透镜焦距：物位置测量一次，像位置一次，两次四、按图11-3布置元件物距像距法测量凹透镜焦距：第一次成像的像位置测量5次，放上凹透镜后第二次成像位置测量一次，凹透镜位置测量5次。 数据处理与分析：
分别计算三种方法的焦距及其不确定，写出结果表达。
注意事项：
一、禁止用手或其他东西自行擦试透镜镜面，
二、小心操作，避免摔坏透镜或平面镜。
三、准确判断像的清晰度，严格调节等高共轴，是减小随机误差的重要条件。 课堂指导：
1、用自准法测量透镜焦距时，凸透镜移到两个不同的位置，物屏上都会出现等大倒立的像，
要分析原因，并判断哪个像是符合自准直原理的像。
2、共轭法要满足实验条件。
3、物距像距法第一次要成小像，凹透镜要靠近第一次的像屏。 作业：
1、 分析讨论题2；
2、 实验小结。
后记：
本次实验的难点是数据处理，特别是不确定度的计算很繁琐，需要同学们有耐心。 从本次实验，再次证明了定性观察在物理实验中重要意义，例如自准法当中透镜在两个位置
成像。另一方面也说明对于实验中不符合理论的意外现象，不要轻易放弃，而要尽可能地多
观察，分析原因。
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