透镜焦距的测量

实验室位于恒隆物理楼214-220室

• 教师:童培雄等

• 学会用多种方法测量薄凸透镜的焦距，并比较各种方法的优缺点。
• 学会测量薄凹透镜焦距的方法。
• 掌握简单光路的分析和调整方法，掌握透镜成像的规律；

1.透镜焦距的测量原理讲解

透镜焦距的测量讲解(第3版)(约51分)

• 以下为上面内容的分段视频

序言(7分31秒)

实验目的,意义,要求与器材(7分35秒)

实验原理(16分17秒)

实验内容(12分15秒)

数据记录,问题讨论与解答(8分04秒)

2.透镜焦距的测量操作讲解

透镜焦距的测量操作讲解(第2版)

贝塞耳公式证明公式（供参考）

透镜焦距的测量告示牌（第8版）20190412

详见教材中的实验6－1。

透镜成像公式（供参考）

f为焦距，凸透镜为正，凹透镜为负。u为物距，实物距为正，虚物距为负。v为像距，实像距为正，虚像距为负。

焦距是透镜的主点至焦点的距离，是透镜的重要参量之一，透镜的成像位置及性质（大小、虚实）均与其有关。焦距值测量的准确度主要取决于主点及焦点（或像点）定位的准确度。由于透镜种类繁多，焦距有所不同，且测量焦距的准确度要求不一致，故通过本实验应了解透镜焦距的各种测量方法，以及测量时所需用的基本仪器和可能达到的准确度，并比较各种测量方法优缺点。

• 光具座（所附标尺的不确定度限值为0.1mm）
• 物屏
• 薄凸透镜
• 薄凹透镜
• 物屏
• 像屏
• 反射镜

附表格

本实验钢尺估读1/2mm

参考文献: 《基础物理实验》沈元华、陆申龙主编 北京 高等教育出版社 2003年12月

1. 粗测凸透镜的焦距
2. 用自准直法测量凸透镜的焦距
3. 用二次成像法测量凸透镜的焦距
4. 用测得的凸透镜焦距值，测量凹透镜的焦距

• 手不要接触透镜的表面。

• 书上实验思考题可以不做。

1. 写明本实验的目的和意义。
2. 阐述实验的基本原理和实验内容及其步骤。
3. 记录仪器型号。
4. 数据处理，计算透镜焦距及其不确定度。
5. 分析实验方法和实验结果，讨论实验误差。

1. 如何区分凹透镜与凸透镜？
2. 光学系统的共轴等高如何调节？
3. 测量凹透镜实验中，为什么先让物体经过凸透镜成缩小的像？
4. 做二次成像法测量远视眼镜片（凸透镜）的焦距时，透镜为什么不要旋转180°？

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1. 章志鸣、沈元华、陈惠芬编著，光学（第二版），北京：高等教育出版社，2000年6月