用什么办法可以测出凸透镜焦距的粗略数值???

作者&投稿:慎达 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
用什么办法可以测出凸透镜焦距的粗略数值~

采用平行光聚焦法,可以测定焦距.
附方法如下:
实验器材:凸透镜、白纸、刻度尺
实验方法:取出要测定焦距的凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察光斑(亮点)的变化.调整凸透镜的位置,让光斑变得最小、最亮.用刻度尺量出光斑到凸透镜中心的距离,记录下来.再重复以上实验2次,求3次测得距离的平均值,即为此凸透镜的焦距.


实验一 薄透镜焦距的测定

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几种不同方法分别测定凸、凹2种薄透镜的焦距,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。

【实验目的】:

1.学会测量透镜焦距的几种方法。

2.掌握简单光路的分析和光学元件等高共轴调节的方法。

3.进一步熟悉数据记录和处理方法。

4.熟悉光学实验的操作规则。

5.观察透镜的像差。

【实验仪器】:

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。

【实验原理】:

一、凸透镜焦距的测定

1.粗略估测法:

以太阳光或较远的灯光为光源,用凸透镜将其发出的光线聚成一光点(或像),此时,s →∞,s′≈f ′,即该点(或像)可认为是焦点,而光点到透镜中心(光心)的距离,即为凸透镜的焦距,此法测量的误差约在10%左右。由于这种方法误差较大,大都用在实验前作粗略估计,如挑选透镜等。

2.利用物象公式求焦距:

在近轴光线的条件下,薄透镜成像的高斯公式为

(1)

当将薄透镜置于空气中时,则焦距

(2)

(2)式中, f ′为像方焦距; f为物方焦距;s′为像距;s为物距。

式中的各线距均从透镜中心(光心)量起,与光线进行方向一致为正,反之为负,如图1所示。若在实验中分别测出物距s和像距s′,即可用式(2)求出该透镜的焦距f′。但应注意:测得量须添加符号,求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。

3.自准法:

如图2所示,在待测透镜L的一侧放置被光源照明的1字形物屏AB,在另一侧放一平面反射镜M,移动透镜(或物屏),当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时,物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后,将变为平行光线,然后被平面反射镜反射回来。再经透镜折射后,仍会聚在它的焦平面上,即原物屏平面上,形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像A′B′。此时物屏到透镜之间的距离,就是待测透镜的焦距,即

f=s (3)

由于这个方法是利用调节实验装置本身使之产生平行光以达到聚焦的目的,所以称之为自准法,该法测量误差在1%~5%之间。

4.位移法(又称为共轭法、二次成像法或贝塞尔物像交换法):

物像公式法、粗略估测法自准法都因透镜的中心位置不易确定而在测量中引进误差,为避免这一缺点,可取物屏和像屏之间的距离D大于4倍焦距(4f),且保持不变,沿光轴方向移动透镜,则必能在像屏上观察到二次成像。如图3所示,设物距为s1时,得放大的倒立实像;物距为s2时,得缩小的倒立实像,透镜两次成像之间的位移为d,根据透镜成像公式(2),将

代入式(2)即得

(4)

可见,只要在光具座上确定物屏、像屏以及透镜二次成像时其滑座边缘所在位置,就可较准确的求出焦距f′。这种方法毋须考虑透镜本身的厚度,测量误差可达到1%。

二、凹透镜焦距的测定

1.成像法(又称为辅助透镜法):

如图4所示,先使物AB发出的光线经凸透镜L1后形成一大小适中的实像A′B′,然后在L1和A′B′之间放入待测凹透镜L2 ,就能使虚物A′B′产生一实像A〃B〃。分别测出L2到A′B′和A〃B〃之间距离s2 、s2′,根据式(2)即可求出L2的像方焦距f2′。

2.凹透镜自准法:

如图5所示,在光路共轴的条件下,L2在适当位置不动,移动凸透镜L1,使物屏上物AB发出的光经凸透镜L1城缩小的实像A’B’,然后放置并移动凹透镜L2,在物屏上得到一个与物大小相等的倒立实像。由光的可逆性原理可知,由L2射向平面镜 M的光线是平行光线,点 B′是凹透镜L2的焦点。记录凹透镜L2和实像A’B’的位置,可直接测出f2′。

【实验步骤与内容】:

1.光具座上各光学元件同轴等高的调节:

先利用水平尺将光具座导轨在实验桌上调节成水平,然后进行各光学元件共轴等高的粗调和细调(用位移法的两像中心重合或不同大小的实像中心重合或图3中对应光轴点不动),直到各光学元件的光轴共轴,并与光具座导轨平行为止。

2.实验内容:

利用除粗略估测法之外的五种方法进行测量。参考原理,自拟测量步骤。测量过程中注意观察透镜的像差。

3.实验数据记录举例:

位置

次数 内容
物P
透镜

位置Ⅰ
透镜

位置Ⅱ

D
d

1

2

3

4

5

6

7

8

9

4.数据处理:

计算出标准不确定度的A类评定、标准不确定度的B类评定及合成不确定度;给出正确的结果表示。

分析比较各种测透镜焦距方法的误差来源,提出对各种方法优缺点的看法。

【注意事项】:

由于人眼对成像的清晰度分辨能力有限,所以观察到的像在一定范围内都清晰,加之球差的影响,清晰成像位置会偏离高斯像。为使两者接近,减小误差。记录数值时应使用左右逼近的方法。

楼上的有错误 应该是:

将凸透镜正对着太阳,在凸透镜另一侧放一张白纸,作为光屏,来回移动白纸,找到一个最小最亮的点,即为焦点,量出这一点到凸透镜的距离,即焦距。

ps:其实应该是到光心的距离,但是这种实验中恐怕没有办法,也没有必要

绝对正确,完整

把凸透镜放在与太阳光下,来回移动凸透镜,找出最小最亮的点,测这个点到凸透镜的距离,这个距离就是凸透镜的焦距.


...还是凹透镜?如果确定了是凸透镜,又如何能估测出它的焦距
缩小的实像,眼镜就是凸透镜,如果在光屏上得不到灯丝的像,这个眼镜就是凹透镜.由于灯丝离凸透镜较远,从灯丝射到凸透镜的光线可以认为是平行光线,这时灯丝像的位置即为焦点,光屏到凸透镜的距离就大约等于眼镜的焦距,因此,测量出眼镜到光屏的距离即可估测出凸透镜的焦距.

怎么确定凸透镜的范围
实验方法,将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,来回移动灯泡和光屏,直到在透镜另一侧得到一束平行光(通常情况下,平行光束难以直接观察,可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断,若相等则可认定为平行光束)。则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡到凸透镜中心的...

在阴天的情况下 我们如何粗略地测出凸透镜的焦距?
在黑暗的室内点蜡烛啊,用白纸投影,利用凸透镜成像规律计算。

凸透镜成像规律的测量焦距
3.远物成像法:在实验室还可以用远物成像法代替平行光聚焦法估测凸透镜焦距,方法与平行光法相似;调节光屏的位置,使远处的物体在光屏上成像,光屏与透镜之间的距离近似为该透镜的焦距。当然还有其他的方法,在初中阶段我们大多采用第二种方法,或者把透镜正对着太阳光,在镜后移动白纸,在白纸上形成一...

如果没有平行光,凸透镜会有焦点吗?如果没有那实验的时候怎么办?_百度...
凸透镜能把一束平行光线会聚于焦点,用平行光源可以测出凸透镜的焦距。每个凸透镜的焦点位置和焦距大小是固定的,与有没有平行光,测不测量没有关系。做凸透镜成像实验,首先必须知道该凸透镜的焦距大小。假如没有平行光源去测量焦距,也有其他办法。比如查看说明书。也可以利用“成等大像法”测焦距。

怎么样用直尺测量凸透镜的焦距?请简述方法
1.把凸透镜对着太阳光,发现地面上会有一个光斑,即焦点,然后用直尺量度这个斑点到光心的距离即焦距。2.可以使凸透镜在光屏上成像,直到成一个等大、倒立的像,然后测出光屏到凸透镜的距离,再除以2就是焦距

测凸透镜焦距的方法
凸透镜的焦距测量:用薄纸蒙上黑屏的孔,放置左边,并在更左边放灯,这样我们得到一个明亮的圆形物像;在中间放置透镜;在右边放置白屏。——调整两个屏与透镜的距离都相等,同时拉长或缩短这个距离,直至白屏上出现一个与黑屏圆孔同样大小的清晰的圆形像(如有花纹可看出这是倒像)。这时候透镜与任一屏...

两种估测凸透镜的焦距的方法
方法一:把凸透镜放在太阳光下并使它能在地上形成一个最小最亮的点,测出该点到凸透镜的距离既为焦距.方法二:用凸透镜作放大镜看书时,逐渐远离字,当正好看不清字时凸透镜距字的距离既为焦距.

有些什么仪器可以测出一平面凹凸不平的影象
赞同楼上,高中物理书上就有。另外bs写一大堆内容找不到重点的 更bs把长篇大论找不到重点的采纳为答案的

...知焦距的凸透镜,想一想,你用什么办法可以粗略测出它的焦距?画出光...
将凸透镜正对太阳光,下面放置一个硬纸板,调整凸透镜和硬纸板之间的距离,直到硬纸板上出现一个最小最亮的亮点,即焦点,用刻度尺测出硬纸板到凸透镜的距离就是焦距.如下图所示,焦点F与凸透镜的光心O之间的距离就是焦距f.

东台市19554339965: 如何粗测一个凸透镜的焦距 -
毓璐帕朱: 方法一:用凸透镜正对太阳光(注:一定是正对,否 则不给分)在凸透镜的另一侧放一张白纸,改变透镜到纸的距离,直到纸上的光斑最亮最小,测量这个最亮最小的光斑到凸透镜的距离,即为焦距 方法二:(自制平行光源法测焦距)将小灯...

东台市19554339965: 如何粗略的测出一个凸透镜的焦距 -
毓璐帕朱: 1、把凸透镜正对阳光,上下移动凸透镜,使地上的光斑变成最小最亮,这个光斑就是焦点,量出这点到凸透镜中心的距离就是焦距了2、在水平桌上摆一条足够长的刻度尺,凸透镜立在

东台市19554339965: 用什么办法可以测出凸透镜焦距的粗略数值 -
毓璐帕朱: 采用平行光聚焦法,可以测定焦距.附方法如下:实验器材:凸透镜、白纸、刻度尺 实验方法:取出要测定焦距的凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察光斑(亮点)的变化.调整凸透镜的位置,让光斑变得最小、最亮.用刻度尺量出光斑到凸透镜中心的距离,记录下来.再重复以上实验2次,求3次测得距离的平均值,即为此凸透镜的焦距.

东台市19554339965: 如何粗测一个凸透镜的焦距?2种方法 -
毓璐帕朱:[答案] 1、平行光聚焦法 根据凸透镜特性,让平行光(如太阳光)沿主轴方向入射到凸透镜上,在另一侧与透镜平行放置一光屏,调节光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮,此时透镜与光屏的间距为凸透镜焦距.这是一种简便的粗测凸透...

东台市19554339965: 如何粗测凸透镜的焦距?请设计两种方案. -
毓璐帕朱: 是放在阳光下移动,得到一个最小最亮的光斑,则光斑到透镜的距离就是焦距. 二是发成等大的实像时,物距等于二倍的焦距,此时也可求出焦距. 三把透镜贴进书本,慢慢移动透镜,直到刚好看不到字,测出书到镜的距离即为焦距 一是放在阳光下移动,得到一个最小最亮的光斑,则光斑到透镜的距离就是焦距. 二是发成等大的实像时,物距等于二倍的焦距,此时也可求出焦距. 初中来说,一般就是楼上两位的方法: 一是放在阳光下移动,得到一个最小最亮的光斑,则光斑到透镜的距离就是焦距. 二是发成等大的实像时,物距等于二倍的焦距,此时也可求出焦距

东台市19554339965: 请你简要写出两种粗略测量凸透镜焦距的方法 -
毓璐帕朱: 放在太阳底下,看焦点到镜子的距离 用来做成像的工具,呈清晰像是两倍焦距

东台市19554339965: 有一个不知焦距的凸透镜,想一想,你用什么办法可以粗略测出它的焦距?画出光路图并说明. -
毓璐帕朱:[答案] 将凸透镜正对太阳光,下面放置一个硬纸板,调整凸透镜和硬纸板之间的距离,直到硬纸板上出现一个最小最亮的亮点,即焦点,用刻度尺测出硬纸板到凸透镜的距离就是焦距.如下图所示,焦点F与凸透镜的光心O之间的距离就是焦距f.

东台市19554339965: 有一个不知道焦距的凸透镜,你用什么办法可以粗略测出它的焦距 -
毓璐帕朱: 方案一:在光具台上,依次排好蜡烛、凸透镜和光屏.调整它们间的距离,使蜡烛在光屏上形成一个倒立等大的像,这时像距为两倍焦距.f=像距/2 方案二: 在阳光下,让太阳光垂直穿过凸透镜照射在光屏(或地面)上,调节凸透镜与光屏之间的距离,可以在光屏上得到一个最小最明亮的点,即焦点.用刻度尺测出焦点到凸透镜中心的距离,就是这个凸透镜的焦距.

东台市19554339965: 给你一个凸透镜,怎样粗略地测出它的焦距?请写出一种方法. -
毓璐帕朱: 如:方法一:让凸透镜正对太阳光,拿一张纸在透镜的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变的最小、最亮,测出凸透镜到这个最小、最亮光斑的距离就是凸透镜的焦距.方法二:用一发光小灯泡沿凸透镜的主光轴移动,当经透镜射出的光为平行光...

东台市19554339965: 如何用简单的方法粗略测量一个凸透镜的焦距 -
毓璐帕朱: 简单的方法有两种:一,平行光线聚焦法:让太阳光正对着射向凸透镜,在另一侧用白屏远近来回移动,观察到白屏上出现最小最亮的光斑时,用刻度尺测量这个光斑与凸透镜光心的距离,就是凸透镜的焦距.二,无穷远处成像法:桌面上展开纸面,再用凸透镜正对着纸面上下来回移动,同时注意通过凸透镜观察纸面上的字.在既看不到正立的字也看不到倒立的字时,用刻度尺测量纸面与凸透镜光心的距离,就是凸透镜的焦距.

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