透镜焦距的测定及光学设计

南昌大学物理实验报告课程名称： 大学 物理实验 实验名称： 透镜焦距测量与光学设计 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 实验地点： 座位号： 实验时间： 一、实验目得：1.观察薄凸透镜、凹透镜得成像规律。2.学习测量焦距得方法：自准法、物像法、共轭法测凸透镜焦距；辅助成像测凹透镜焦距。3.通过实验掌握望远镜与显微镜得基本原理，并在导轨与光具座上用透镜自组望远镜与显微镜。4.通过实际测量了解显微镜、望远镜得主要光学参量。5.了解视觉放大率得概念并学习其测量方法。二、实验原理：1．测凸透镜得焦距（1）自准直法如图 1 所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜得另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。移动透镜位置可以改变物距得大小，当物距正好就是透镜得焦距时，物上任意一点发出得光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上瞧到一个与原物大小相等得倒立实像。这时物屏到凸透镜光心得距离即为此凸透镜得焦距。（2）物距像距法如图 2 所示，用屏上“1” 字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧得观察屏上。在实验中测得物距u 与像距 v，则凸透镜得焦距为用自准直法与物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心得位置。光线从各个方向通过凸透镜中得一点而不改变方向，这点就就是该凸透镜得光心。凸透镜得光心一般与它得几何中心不重合，因而光心得位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距就是不够准确得，误差约为 1、0%~5、0%。 图 1 自准直法测焦距 图 2 物距像距法测焦距3、共轭法测量凸透镜焦距假如物屏与像屏得距离 b 保持不变,且 b>4f,在物屏与像屏间移动凸透镜,可两次成像、当凸透镜移至 O1处时,屏上得到一个倒立放大实像,当凸透镜移至 O2处时,屏上得到一个倒立缩小实像,由共轭关系结合焦距得高斯公式得:实验中测得 a 与 b,就可测出焦距 f、光路如上下图所示:4.凹透镜（辅助成像）：如下图所示，在没有凹透镜时，物 AB 经凸透镜后将成实像 A`B`，在与 B`A`间插入凹透镜后，B`A`便称为了得物，但不就是实物，而为虚物。对而言，物距 A`O`。该虚物由凹透镜再成实像于B``A``,由透镜成像公式（1）得5.显微镜原理：显微镜就是用来观察近处细小物体细节得重要目视光学仪器吧，它对被观察物体进行了两次放大：第一次就是通过物镜将被观察物放大于目镜得分划板上，在很...