凸透镜焦距的测定
选自《中学教学实用全书物理卷》
凸透镜焦距的测定有以下几种方法:
1(平行光会聚法(使平行光束(太阳光或人造平行光束)平行于凸透镜主轴射到凸透镜上，在另一侧拿一光屏，使光屏与透镜主轴垂直，调节光屏位置，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这时透镜光心到光屏的距离即为焦距(此法不够精确，适用于估测，原因就在于光屏在一个较大的范围内得到的光斑都很小很亮，眼睛很难确定何时最小(
2(平面镜辅助法(自准直法)(在光具座的一端安装一个暗盒，盒内有一电灯泡，盒壁前方开一个三角形或箭形的缝，缝上覆盖毛玻璃或其他半透明膜，电灯发光后，照亮缝隙，则这个三角形或箭形“物”被照亮，成为本实验的光源(调节光源的高度，使它的底部恰位于凸透镜的主轴上(在透镜的另一侧安装一平面镜，使镜面与透镜主轴垂直，调节光源与凸透镜的距离(当光源恰在焦平面上时，经凸透镜折射后的光线成为平行光，经平面镜反射后再一次经凸透镜折射而成像在光源所在的平面上(光路图如图所示(实验中只要观察到三角形成箭形“物”的下方有它的清晰的倒立实像，
则这时“物”到透镜光心的距离就是焦距(此方
法由于光束两次经过凸透镜折射，精确度比平行
光会聚法高得多(
上面两种方法可以称为直接测量法，即它们
都是可以直接读出焦距的数值来(下面的两种方
法是间接测量法，它们不能直接读出焦距的数值，而需要经过一定的运算才能算出焦距来(
3(一次成像法(将光源与光屏分别置于凸透镜的两侧，调节三者的位置，直到光屏上得到清晰的倒立实像为止(测量出物距u及像距v，再利用透镜公式即可算出焦距f(
111,，,fuv
uvf,u，v
为了测量的准确，光源最好用“面光源”可以使用类似平面镜辅助法中使用的光源(
这种方法也不够精确，原因仍是很难确定光屏在哪个位置接到的像最清晰，以及光心位置不易找准，因此像距v不能测准(
作为特例，当时，，因此如调节使得物距等于像距时，焦距就是物距(或u,2fv,2f
像距)的一半(
这种方法也可以不用光屏接收实像，而用眼睛观察虚像，采用视差法确定虚像的位置，并测量出像距，同样可以算出焦距(
4(二次成像法(在光具座上固定一个光源和光屏，二者距离为L(应满足L,4f)，在光源与光屏之间放待测的凸透镜，移动凸透镜的位置，可以两次在光屏上得到清晰的倒立的实像，一次是缩小的实像，另一次是放大的实像，这两次成像时凸透镜的位置相距为d，则凸透镜的焦距为:
22Ld,f( ,4L
证明如下:如图所示，根据光路可逆原理可知，因此有 u,v,u,v1221
L,dL，d,( u,v,1122
111由于 ， ,，fuv11
22uvLd,11因此 ( f,,uv4L，11
这种方法的精确度较高，由于凸透镜的位置如果有稍许移动，将同时改变u和的值，v因此成像的清晰程度将有较大变化，因此位置比较容易找准(还可以消除光心位置不准带来的误差(另外实验过程中，除了注意观察像是否清晰以外，还应注意是否满足，只u,v12要这个条件满足，L和d的值测量准确，测得的焦距就能相当准确(这种方法又称“共轭f
法”(
本文档为【凸透镜焦距的测定】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
浙公网安备 33021202002483