实验十七透镜焦距的测量实验目的:用物距像距法、共轭法求焦距、自准直法求焦距、由辅助透镜成像法求凹透镜焦距四种方法测透镜焦距实验原理:1、物距像距法:如图所示设凸透镜的焦距为f,物距为P,对应像距为,则透镜成像的高斯公式为,得到:2、共轭法求焦距:取物与屏之间的距离L大于四倍焦距4f,此后固定物与屏的位置,移动透镜,则必能在屏上两次成像,如图所示,透镜位于I时,得到放大像;位于II时得到缩小像,透镜在两次成像之间的位移为d,根据透镜公式,对于位置I而言,,则:对于位置II而言,则:解得:,故:3、自准直法求焦距:如图所示,当光源P作为物放在透镜L的第一焦平面内时,由P发出的光经透镜后将成为平行光,如果在透镜后面放一与透镜光轴垂直的平面反射镜M,则平行光经M反射后将沿原来的路径反方向进行,并成像于P点,P与L之间的距离,就是透镜的焦距f
4、由辅助透镜测凹透镜的焦距:对于凹透镜,因为实物不能得到实像,所以不能用白屏接取像的方法求得焦距,可以利用辅助透镜成像的方法求得焦距
物P经凸透镜,在和间放上待测凹透镜L,就L而言,虚像又成像于,根据公式得,因此,只要测得p,的绝对值,就可得凹透镜得焦距
实验仪器:光具座,凸透镜,凹透镜,平面镜,屏,小灯狭缝,滤光片实验步骤:1、光具座上各元件共轴的调节,要求:(1)所有元件的光轴重合,(2)公共的光轴与光具座的导轨严格平行
方法:(1)粗调:把透镜,物,屏用光具夹夹好后,先将他们靠拢,调节高低,左右,使光源,物,透镜,屏的平面互相平行且垂直于导轨;(2)细调;依靠成像规律进行细调,如果物的中心偏离透镜的光轴,那么在移动透镜的过程,像的位置会改变,即大像和小像的中心不重合,这是要根据便宜的方向判断物中心究竟是偏左还是偏右,偏上还是偏下,然后加以调整
2、用白炽灯照亮狭缝,在狭缝处插入滤光片,一透光狭缝作为物,将狭缝及白屏放置在光具座上,相隔一