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透镜参数的测量 (12)

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1、实验报告 5-25系05级鄂雁祺2006 年4月15日PB05025003实验题目：透镜参数的测量实验目的：了解光源、物、像间的关系，熟练掌握光具座上各种光学元件的调节，并测量薄透镜的焦距。实验原理：凸透镜焦距的测量1、平面镜反射法位于焦点F上的物所发出的光经过透镜变成平行光，再经过平面镜M的反射可以在物屏上得到清晰的倒立的像。2、公式法测焦距固定透镜，将物放在距透镜一倍以上焦距处，在透镜的像方某处会获得一个清晰的像p、p分别对应物距、像距。根据物像公式丄+丄二丄P P f可得透镜的焦距广。3、位移法测焦距当物和屏之间的距离A大于4f时，固定物和屏，移动透镜至在像屏上可分别获得放大和缩小的实像。两像之间距离为1，通过物像公式，可得A2 一 124 A只要测得L、l,即可获得焦距f。（图7.1.1-4）测凹透镜的焦距凹透镜是一发散透镜,物经其仅能成虚像,虚像不能用像屏接受,这样无法直接用物成像的方法来计算焦距,但可利用凸透镜成的像作为凹透镜的物,使其成实像。利用物象公式可以计算出凹透镜的焦距（图7.1.1-5）,1 1 1p p/可以计算出凹透镜的焦距。实验器材：光具座,

2、光源,“1”字屏,物屏,凸透镜,凹透镜实验内容：一、凸透镜焦距的测量：1、平面镜反射法,测量 5次。2、公式法测焦距,测量 5次。3、位移法测焦距,测量 5次。二、凹透镜焦距的测量测量五次,应用高斯公式计算记录数据,计算并分析数据记录与处理：（表格中数据单位均为m）1、平面镜反射法第1次第2次第3次第4次第5次x焦距f9.969.909.919.939.949.9320.024焦距 f =9.932cm仪器误差A二0.01cm,置信系数C=3.仪在置信概率为P=0.683时，A类不确定度t二1.14.pcAU = t x= 0.011， U =仪=0.0033，A p 订 5B CU = -U 2 + U 2 = 0.011.PA B最终结果 f =（9.932土0.011）cmP=0.6832、公式法测焦距第1次第2次第3次第4次第5次xc物距p20.0020.0020.0020.0020.0020.00像距P19.6619.6519.6619.6219.6519.6480.01643由丄+丄=丄，得焦距广=-也=9.911cm P P fP + PU = t x2= 0.008

3、，U =红=0.033A pv5B CU =、U 2 + U 2 = 0.009FA B最终结果 f =（9.911 土0.009）cmP=0.6833、位移法测焦距第1次第2次第3次第4次第5次xc物屏距A50.0050.0050.0050.0050.0050.00两次成23.6823.7623.7423.7723.8122.760.050焦距 f = A -1 = 9.910cm 4AU = t x = 0.025,A p壬5AU =亠=0.0033 B CU = ,.u 2 + U 2 = 0.025N ABP=0.683最终结果 f = (9.910土 0.025) cm4、测凹透镜的焦距第1次第2次第3次第4次第5次x物距p15.4915.4915.5015.5215.5015.500.012像距p p50.0049.7649.5149.8849.8749.800.185由丄-丄二丄，得焦距广二二22.50cm P P fP - P心得体会：三种凸透镜测量方法中，后两种要大致估计出焦距的范围后再进行实验三种方法的比较：1、平面镜反射法原理容易理解，简单易行，计算简单。2、公式法测焦距公式的原理清晰，测量量也直接，实验精确程度较高。3、位移法测焦距数据较多，两次成像清晰与否，难以判断清楚。很容易造成读数的较大误差思考题：在“1”字屏后加毛玻璃的目的是什么？光束透过毛玻璃发生漫反射，形成面光源，如不加毛玻璃，通过凸透镜的光线为平行光，则在物镜距离等于焦距的时候光线会聚成一点，无法得到“1” 字的像。加毛玻璃之后，使光线发散，通过凸透镜的光线汇聚成像，得到容易辨识的“1”字像。不准确

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