几何光学实验讲义

几何 111Equation Chapter 1 Section 1 光学实验讲义1. 薄透镜焦距测量实验目的1. 掌握薄透镜焦距的常用测定方法，讨论透镜成像的规律。2. 理解明视距离与目镜放大倍数定义；3. 掌握测微目镜的使用。实验仪器1. LED 白光点光源（需加毛玻璃扩展光源）2. 毛玻璃3. 品字形物屏4. 待测凸透镜（Φ = 50.8mm，f = 150，200mm）5. 平面反射镜6. JX8 测微目镜（15X，带分划板）7. 像屏 2 个（有标尺和无标尺）8. 干板架 2 个9. 卷尺10. 光学支撑件（支杆、调节支座、磁力表座、光学平台）基础知识1. 光学系统的共轴调节在开展光学实验时，要先熟悉各光学元件的调节，然后根据同轴等高的光学系统调节原则进行粗调和细调，直到各光学元件的光轴共轴，并与光学平台平行为止。 1、粗调： 将目标物、凸透镜、凹透镜、平面镜、像屏等光学元件放在光具座（或光学平台）上，使它们尽量靠拢，用眼睛观察，进行粗调（升降调节、水平位移调节），使各元件的中心大致 在与导轨（平台）平行的同一直线上，并垂直于光具座导轨（平台）。2、细调：利用透镜二次成像法来推断是否共轴，并进一步调至共轴。 当物屏与像屏距离大于 4f 时，沿光轴移动凸透镜，将会成两次大小不同的实像。若两个像的中心重合，表示已经共轴；若不重合，以小像的中心位置为参考（可作一记号），调节透镜（或物，一般调透镜）的高低或水平位移，使大像中心与小像的中心完全重合，调节技巧为大像追小像，如下图所示。 图 11 二次成像法中物与透镜位置变化对成像的影响图 11(a）表明透镜位置偏低（或物偏高），这时应将透镜升高（或把物降低）。而在图(b）情况，应将透镜降低（或将物升高）。水平调节类似于上述情形。当有两个透镜需要调整（如测凹透镜焦距）时，必须逐个进行上述调整，即先将一个透镜（凸）调好，记住像中心在屏上的位置，然后加上另一透镜（凹），再次观 察成像的情况，对后一个透镜的位置上下、左右的调整，直至像中心仍旧保持在第一次成像时的中心位置上。注意，已调至同轴等高状态的透镜在后续的调整、测量中绝 对不允许再变动2. 薄透镜成像公式透镜分为会聚透镜和发散透镜两类，当透镜厚度与焦距相比甚小时，这种透镜称为薄透镜．值得注意的是，若透镜太厚，光在透镜中的传播路径便无法忽略，光在透镜里的传播路径就必须做进一步的考虑。在实验中，必须注意各物理量所适用的符号法则。运算时已知量须添加符号，未知量则根据求得...