光路调整和薄透镜焦距的测量.doc

实验 11 光路调整和薄透镜焦距的测量 实验目的1、加深理解薄透镜的成像规律；2、学会光学元件的共轴调节技术；2、掌握测量薄透镜焦距的基本方法教学重点、难点 ：光学元件的共轴调节；焦距测量教学手段 ：利用多媒体和实际仪器相结合讲解实验仪器 ：光具座，凸、凹透镜各一块，平面反射镜一块，光源，物屏，像屏实验原理 ：自准直望远镜图 11-1 自准法光路图 图 11-2 共轭法光路图图 11-3 测凹透镜的焦距光路图 四、光具座上的共轴调节1、粗调：先将光源，物、屏、透镜靠拢，用眼睛观察，调节各元件的高低及左右，使得光源、物、屏的中心和透镜中心大致在一条和导轨平行的直线上，且透镜、物、屏的平面要与导轨方向垂直．2、细调：利用透镜成象规律判断是否共轴，并进一步调至共轴小像中往哪边偏，透镜往哪边移反复观察大小像，直至中心重合问题 1：等高共轴的含义是什么？为何要调等高共轴？问题 2：光具座的读数标线与透镜光心不共面（有偏心差）的情况下，用什么方法测量凸透镜焦距精确度高？为什么？实验内容与步骤：一、按要求调节等高共轴；二、按图 11-1 布置元件，自准法测量凸透镜焦距：物位置 一次，透镜位置 两次；三、按图 11-2 布置元件共轭法测量凸透镜焦距：物位置 测量一次，像位置 一次，两次四、按图 11-3 布置元件物距像距法测量凹透镜焦距：第一次成像的像位置 测量 5 次，放上凹透镜后第二次成像位置 测量一次，凹透镜位置 测量 5 次。

数据处理与分析：分别计算三种方法的焦距及其不确定，写出结果表达注意事项：一、禁止用手或其他东西自行擦试透镜镜面，二、小心操作，避免摔坏透镜或平面镜三、准确判断像的清晰度，严格调节等高共轴，是减小随机误差的重要条件课堂指导：1、用自准法测量透镜焦距时，凸透镜移到两个不同的位置，物屏上都会出现等大倒立的像，要分析原因，并判断哪个像是符合自准直原理的像2、共轭法要满足实验条件3、物距像距法第一次要成小像，凹透镜要靠近第一次的像屏作业：1、 分析讨论题 2；2、 实验小结后记：本次实验的难点是数据处理，特别是不确定度的计算很繁琐，需要同学们有耐心从本次实验，再次证明了定性观察在物理实验中重要意义，例如自准法当中透镜在两个位置成像另一方面也说明对于实验中不符合理论的意外现象，不要轻易放弃，而要尽可能地多观察，分析原因。