一、实验综述

1、实验目的及要求

（1）了解对简单光学系统进行共轴调节

（2）学会用自准直法测量薄凸透镜的焦距

（3）学会用位移法测量薄凸透镜的焦距

（4）学会用物距-像距法测量薄凸透镜的焦距

（5）学会用物距-像距法测凹透镜的焦距

2、实验仪器、设备或软件

光具座，凸透镜，凹透镜，光源，物屏，平面反射镜，水平尺和滤光片等

二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）

（1）观测依据

1．自准直法测薄凸透镜的焦距

根据焦平面的定义，用右图所示的光路，可方便地

测出凸透镜的焦距 f ???| xl ? x0 |

2．物距——像距法测凸透镜焦距

在傍轴光线成像的情况下，成像规律满足高斯公式

u?v111 ?? f?u?vfuv

如图所示，式中u和v分别为物距和像距，

f为凸透镜焦距，对f求解，并以坐标代入则有

f=xl?xo?xi?xl

xi?xo (xo＜xL＜xi)

xo和xL取值不变(取整数)，xi取一组测量平均值。

3．位移法测透镜焦距 (亦称共轭法、二次成像法)

如右图所示，当物像间距 D 大于 4 倍焦距

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薄透镜焦距的测定

龙月通 2009294333

【实验目的】

1． 掌握光路调整的基本方法；

2．学习几种测量薄透镜焦距的实验方法。

【实验仪器】

照明光源（钠光灯）、物屏、白屏、光具座、平面镜、待测透镜等。

【实验原理】

透镜的厚度相对透镜表面的曲率半径可以忽略时，称为薄透镜。薄透镜的近轴光线成像公式为

                                                     （1）

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实验名称：薄透镜焦距的测量

实验目的：

a．学会简单光学系统的共轴调节；

b．掌握几种测量薄透镜焦距的方法。

实验仪器：

光具座及配件、凸透镜、凹透镜、平面反射镜。

实验原理和方法：

薄透镜是指其厚度比两球面的曲率半径小得多的透镜。透镜分为两大类：一类是凸透镜（也称为正透镜或会聚透镜），对光线起会聚作用。焦距越短，会聚本领越大。另一类是凹透镜（也称负透镜或发散透镜），对光线起发散作用。焦距越短，发散本领越大。

在近轴光束（靠近光轴并且与光轴的家教很小的光线）的条件下，薄透镜（包括凸、凹透镜）的成像公式为：

111??????（1） uvf

式中：u为物距；v为像距；f为焦距。它的正、负规定为：实物、实像时，u、v为正；虚物、虚像时，u为正，v为负；凸透镜f为正，凹透镜f为负。利用上式测定焦距，可以有几种方法，除了本实验中的方法以外，还可用焦距仪测量。

利用上式时必须满足：

a. 薄透镜；

b. 近轴光线。

实验中常采取的措施是：

a. 在透镜前加一光阑以去边缘光线；

b. 调节各元件使之共轴。

一般透镜中心厚度有几毫米，也会给测量带来一定的误差。当不考虑透镜厚度时，会有百分之几的误差，这是允许的。

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电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

学生姓名： 学 号： 指导教师：

实验地点：科技实验大楼104室 实验时间：

一、实验室名称：透镜焦距的测定

二、实验项目名称：透镜焦距的测定

三、实验学时：3学时

四、实验原理：

1．测凸透镜的焦距

（1）自准直法

如图1所示，用屏上“1”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。移动透镜位置可以改变物距的大小，当物距正好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上看到一个与原物大小相等的倒立实像。这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的焦距。

（2）物距像距法

如图2所示，用屏上“1” 字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另一侧的观察屏上。在实验中测得物距u和像距v，则凸透镜的焦距为

f?uv u?v

用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心一般与它的几何中心不重合，因而光心的位置不易确定，所以上述两种方法用来测定凸透镜焦距是不够准确的，误差约为1.0%~5.0%。

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深 圳 大 学 实 验 报 告

实验名称： 薄透镜焦距的测量 专业：

组号： 指导教师： 报告人：

实验地点

实验时间： 年 月 日 星期 实验报告提交时间： 1

2

3

4

5

6

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深 圳 大 学 实 验 报 告

实验名称： 薄透镜焦距的测量 专业：

组号： 指导教师： 报告人：

实验地点

实验时间： 年 月 日 星期 实验报告提交时间： 1

2

3

4

5

6

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薄透镜焦距的测定 电子工程学院 黄克宁

薄透镜焦距的测定实验

电子工程学院 电子信息工程2班 黄克宁

学号：20101270157

引言

透镜是最常用的光学元件，是构成显微镜、望远镜等光学仪器的基础。

焦距是表征透镜成像性质的重要参数。测定焦距不单是一项产品检验工作，更重要的是为光学系统的设计提供依据。学习透镜焦距的测量，不仅可以加深对几何光学中透镜成像规律理解，而且有助于训练光路分析方法、掌握光学仪器调节技术。

最常用的测焦距方法大都是根据物像关系设计的，如：物像法、大小像法、辅助成像法等。

正文

【实验目的】

(1)了解透镜成像的原理及成像规律；

(2)学会光学系统共轴调节，了解视差原理的实际应用；

(3)掌握薄透镜焦距的测量方法，会用左、右逼近法确定像最清晰的位臵，测量凸透镜和凹透镜的焦距；

(4)能对实验结果进行分析，比较各种测量方法的优缺点，对实验数据进行不确定度处理。

【仪器简介】

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薄透镜焦距的测定 电子工程学院 黄克宁

【实验原理】

薄透镜是光学仪器中的基本元件，分为凸透镜和凹透镜，凸透镜亦称正透镜，对光有会聚作用。凹透镜亦称负透镜，对光有发散作用。

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 大学物理实验（一）

实验名称： 实验七 薄透镜焦距的测量 学院： 物理科学与技术学院 专业： 课程编号：

组号： 16 指导教师： 报告人： 学号：

实验地点 科技楼 907

实验时间： 2011 年 04 月 18 日 星期 一 实验报告提交时间： 2011 年 04 月 25 日

1、实验目的

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2、实验原理

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