共轭法凸透镜焦距的测量VIP免费

基础物理实验研究性报告—共轭法凸透镜焦距的测量学院、系：宇航学院第一作者：李博洋学号：11151042第二作者：侯怡鑫学号：11151056基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量目录报告摘要..................................................................3...........................................................................实验目的..................................................................4实验仪器..................................................................4实验原理..................................................................5实验内容..................................................................7数据处理..................................................................9实验分析.................................................................11实验误差.................................................................12实验心得.................................................................13参考文献.................................................................14原始数据.................................................................152基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量报告摘要透镜是光学仪器中最基本的元件，反映透镜特性的一个主要参量是焦距，它决定了透镜成像的位置和性质(大小、虚实、倒立)。对于薄透镜焦距测量的准确度，主要取决于透镜光心及焦点(像点)定位的准确度。本实验在光具座上采用共轭法测量了3种凸透镜的焦距，以便了解透镜成像的规律，掌握光路调节技术，比较各种测量方法的优缺点，为今后正确使用光学仪器打下良好的基础。关键词左右逼近法，同轴等高，共轭法，自准法，物距像距法，误差分析。3基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量实验目的1.了解凸透镜的成像规律；2.掌握光学系统的共轴调节；3.熟悉光学实验的操作规则；4.测定凸透镜的焦距；5.进一步熟悉数据记录和处理方法。实验仪器光具座:光具座所配之光源有半导体激光器与射灯光源。凸透镜:根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。平面反射镜，光源，像屏，观察屏。4自准法测薄透镜焦距光路图基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量实验原理1.薄透镜成像公式当透镜的厚度远比其焦距小的多时，这种透镜称为薄透镜。在近轴光线的条件下，薄透镜成像的规律可表示为：fvu111式中U表示物距，V表示像距，f为透镜的焦距，U、V和f均从透镜的光心O点算起。并且规定U恒取正值；当物和像在透镜异侧时，V为正值；在透镜同侧时，V为负值。对凸透镜f为正值，对凹透镜f为负值。2.凸透镜焦距的测定（1）自准法如图所示，将物AB放在凸透镜的前焦面上，这时物上任一点发出的光束经透镜后成为平行光，由平面镜反射后再经透镜会聚于透镜的前焦平面上，得到一个大小与原物相同的倒立实像A´B´。此时，物屏到透镜之间的距离就等于透镜的焦距f。（2）物距像距法（U>f）物体发出的光线经凸透镜会聚后，将在另一侧成一实像，只要在光具座上分别测出物体、透镜及像的位置，就可得到物距和像距，把物距和像距代入下式得：vuuvf由上式可算出透镜的焦距f。（根据不确定度传递公式可知，当U=V=2f时，f的相对不确定度最小）。（3）共轭法如图所示，固定物与像屏的间距为D(D>4f)，当凸透镜在物与像屏之间移动5基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量时，像屏上可以成一个大像和一个小像，这就是物像共轭。根据透镜成像公式得知：U1＝V2；U2＝V1（因为透镜的焦距一定）若透镜在两次成像时的位移为d，则从图中可以看出1212uvudD故2dDu；共轭法测凸透镜焦距由2211dDdDDuDv得：DdDvuvuf4221111（1）由上式可知只要测出D和d，就可计算出焦距f。6基础物理实验研究性报告-共轭法凸透镜焦距的测量实验内容１.光学系统的共轴...