透镜焦距的很多种测量方法VIP免费

144 1．会聚透镜焦距测量 (1) 自准直法 当光点P 处在透镜焦平面上时，P 点发出的光经透镜L 成一束平行光，遇到与主光轴相垂直的平面镜M，将其反射回去，反射光再次通过透镜而会聚在P 所在的焦平面上。那么，P与L 之间的距离就是该透镜的焦距f，如图24-1所示。这种利用调节实验装置自身使之产生平行光以达到调焦目的的方法，称为自准直法。 自准直法是光学仪器调节中的一种重要方法，也是一些光学仪器进行测量的依据。自准直望远镜是光学测量和光学装校中最常用的仪器。测角仪就是利用自准直法精密地测量微小角度、平面度等。 (2) 物距、像距法 111SSf' ① 将公式①改写成 fS SSS'' ② 利用公式②，只要测得物距S、像距S'便可计算出透镜焦距f来。 (3) 两次成像法 如图24-2 所示。取物与像屏之间的距离为L 〉4f，移动透镜，当在O1 位置时，屏上得到一放大的清晰像A'B'，其物距S1、像距S1'；当透镜处于 O2 位置时，屏上又出现一缩小的清晰像A"B"，这时物距S2、像距S2'。设透镜两不同位置间的距离为l，焦距为 POLM图24-1 会聚透镜的自准直法光路图 f lLS'S'21SS12O1O2ABB'A'(A")(B")图24-2 会聚透镜的二次成像法光路图 145 fLlL224 （4）粗测法： 以太阳光或较远的灯光为光源，用凸透镜将其发出的光线聚成一光点(或像)，此时，s →∞，s′≈f ′，即该点(或像)可认为是焦点，而光点到透镜中心(光心)的距离，即为凸透镜的焦距， 粗测法测透镜焦距 2．发散透镜焦距测量 (1) 自准直法 单独一个发散透镜无法成像，需会聚透镜来辅助。P经会聚透镜L1 成像于 D，那么 D 作为发散透镜L2 的虚物，如图 24-3 所示。将L2 插入 L1、D 之间，并调节 L2 使 D 处于 L2 的焦平面上，则光经发散透镜后成平行光。该光束经平面镜M 反射经 L2、L1 后又在原物平面处成像。则 D、L2 之间的距离 O2D 即为发散透镜的焦距-f。 (2) 物距、像距法 物体在虚焦点外经发散透镜折射后仅能成缩小的正立的虚像，无法用屏来接收，因而也就不易确定像距的大小。现将会聚透镜L1 作为辅助透镜，使物 P 成像于 B，再使发散透镜L2 置于 L1 与 B 之间，像B 对于 L2 已成虚物，这时经 L2 成一实像D，如图 24-4 所示。那么，O2B＝－S（虚物距），O2D＝S'（像距）写成公式①的形式： PMDO1O2L2L1-f图24-3 发散透镜的自准直法光路图 f F 146 111SSf' 又可写成 fS SSS''...