exp:light:tj:tl:2013

老师您好。请问粗测有必要求不确定度么?粗测本来就很粗糙,但不确定度却十分精确。 — 赵州 2013/11/19 19:09

2013年透镜焦距的测量实验讨论

麻烦同学在提问后签名。编辑时,按以上倒数第二个按钮后,姓名与时间自动生成

同学提问时,从后面写起,可以发现

老师您好,在测凹透镜焦距的时候,凸透镜和凹透镜组合的时候,当物屏上可以成像的时候,为什么物屏移动较大距离的时候,像的清晰度变化不大?这个时候按网站上该实验的步骤移动物屏误差不是会很大?在测了两组数据后,助教才告诉我要移动凹透镜,希望老师能把网站上的步骤确认一下。 — 许勇 2013/03/30 17:21
网站上的步骤没错。做实验时,物屏是不能移动的。 — 童培雄 2013/04/01 21:26
老师您好,我有几个问题要问

1。该实验2和3都要计算不确定度吗,计算自准值法的不确定度时,是不是用传递法要算出5组数据的不确定度,再用传递法算出最后的不确定度? 二次成像法是否也要这么算?

2.我看2012年的讨论中自准值法中要旋转180度是为了保证刻度线和镜片平行,但实际上我们是很难保证旋转的就是180度了,而且在该实验中透镜的底座是有很大的旋转空间的,即使底座也不能保证和刻度线平行,我在调整旋钮固定底座时底座就和刻度线不平行,还有这里镜片中心平面和底座上的标识的那根白色的用于线一定在同一平面吗?若不是,不会产生误差吗?

3.二次成像法,在物屏和像屏位置都已确定的情况下多次测量有必要吗?我们在做这个实验的时候p,p'位置附近其实现象变化还比较明显,主要是该实验中该怎么定义最清晰,在轮廓最清晰的时候轮廓是因色散而产生的彩色,在色散不明显的时候轮廓周围又有光晕,这个我们应如何确定?

4.我实验的时候,二次成像法测得的焦距比自准值法小2.1毫米,这是纯粹的误差还是因为经过像屏的光略微有点发散?而二次成像法是可以消除这个不理想的因素?

5.当凸透镜和凹透镜组合测焦距的时候,为什么移动像屏的时候像的清晰度几乎没有变化?可以从数学的角度解释吗? — 许勇 2013/03/31 09:48

第一个问题:实验2和3都要计算不确定度,实验2可以计算A类不确定度,实验3不确定度公式根据实验台上告示牌给出。
第二个问题:判断旋转180度的方法,前后二次成像基本上在同一位置。旋转180度目的主要防止透镜与刻度线不在同一平面。
第三个问题:在物屏和像屏位置都已确定的情况下,前后判断像是否清晰也不相同。所以要多次测量。判断时以像的轮廓最清晰为准。
第四个问题:二次成像法测得的焦距也有可能比自准值法大,这要测量多次才能得出结论。
第五个问题:应该有变化,就是变化不明显。这还有可能受到室内光的干扰。
以上是个人观点,欢迎你到物理实验研讨班(西辅楼805A)就以上问题通过实验作进一步探讨.时间:周二(4月9日开始)下午1:00到3:00,来时先网上http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:platform:2013-1:select-ytb登记。 — 童培雄 2013/04/01 22:03
老师好,我测出来的凹透镜焦距是51.6mm,而老师说参考值是60mm,我对了下放凹透镜前后的像的中心点,测量出来还是在50附近,请问凹透镜的焦距到底该是多少?
另外我总觉得光屏透镜的中心和刻度没有对齐,大概有2mm的误差,请问这个要记入不确定度吗? — 周一稼 2013/04/08 18:03
测量不准有很多原因,不一定中心点对准了就测准了。凹透镜上标值是60mm。对于光屏透镜的中心和刻度没有对齐的情况,如果计算中两个物理量相减应不影响。 — 童培雄 2013/04/09 19:25
我想问一下,在介绍此实验的页面上,那副显示实验仪器的图片下面一行写有“光具座(所附标尺的不确定度限值为0.2mm)”,但在实验注意事项里面又写有“光具座的uB2忽略不计”,既然专门指出0.2mm这个数字,为什么又忽略不计呢?令人费解,计入它也不会太麻烦啊! — 蒋力夫 2013/04/11 23:02
光学实验中,这个值比较小,所以可以忽略不计。 — 童培雄 2013/04/12 08:46
老师您好~我想问一下,从我得出的实验结果来看,自准直法测得的焦距值比二次成像法的更接近真值;但从不确定度来看,二次成像法的不确定度更小一些(忽略Ub2)。那对于测量而言到底那个方法更好呢?我认为理论上应该是二次成像法测得的值更准确吧。。。还是说各有优缺点呢?谢谢老师啦~ — 陈天琪 2013/04/12 12:52
各有优缺点,此外仅做一次实验很难说出那个方法好。如你对这个问题有兴趣,可到物理实验研讨班(西辅楼805A)就以上问题通过实验作进一步探讨.时间:周二(4月9日开始)下午1:00到3:00,来时先网上http://phylab.fudan.edu.cn/doku.php?id=course:platform:2013-1:select-ytb登记。 — 童培雄 2013/04/13 09:30
用二次成像法测凸透镜焦距时,要求D>4f'(课本228页),大家是如何推导的?我想出一种利用柯西不等式的方法,在此抛砖引玉,希望大家来此分享更多更好的方法。蒋力夫 2013/05/10 15:04
公开一种证明D>4f公式,让大家分享,很好 — 童培雄 2013/05/11 18:38
老师好!对于自准直法中旋转180度再次测量的原因我有疑惑:这里有两个地方会出问题,一是镜片光心与光具座底部刻度标记不在一同一个竖直面内,二是薄透镜镜面不垂直于主光轴。这里我认为是为了解决第一个问题。在前面倒数第四段讨论中,周一稼同学也提到了这个问题,但是老师说相减可以抵消。这个我不太明白。我觉得,是不是确实需要将两种情况下的透镜位置求平均值,才能得出光心所在竖直面的位置呢?谢谢老师解答。 — 12307110402 2013/06/11 13:51
老师,还想问问,如果为了解决问题一而将镜片连同光具座旋转180度的话,另外一边是没有钢尺的,读数很难。是否应该两边都设钢尺呢? — 12307110402 2013/06/11 14:07
不是把光具座上的透镜固定底座旋转180度,而是把透镜旋转180度,如何知道旋转180度?为什么要旋转后测量,是因为光心与刻度不在同一平面,如图所示. — 童培雄 2013/06/14 18:01

老师的意思是说,在透镜的侧面用眼睛观察,判断旋转是否到位吗? — 12307110402(王思阳) 2013/06/16 09:40
旋转后,成像要在原来位置。当然还有其他方法 — 童培雄 2013/06/17 08:25
哦!根据成像判断。唔,我感觉,那这样就似乎引入一个不可以忽略的误差了。比如,偏离准确位置几度,成像的变化可非定量判断吗? — 12307110402(王思阳) 2013/06/19 18:12
用这种方法判断一般很准确,基本上可确定透镜旋转180度.当然还有其他更好的方法,欢迎你给出好的方法让大家共享。 — 童培雄 2013/06/20 10:05
老师请问,1、用二次成像法的时候为什么不用旋转180度?2、粗测法时的不确定度UB2这怎么确定,钢尺的不确定度限值并没有告诉我们啊 3、二次成像法所提供的参考实验表格中,有一栏是"d平均值",那我们是用d的平均值直接算出焦距平均值,还是每组数据都算出对应焦距然后再取平均值呢? 4、课前预习时课本上的某些思考题以及课后的思考题,在实验报告上应写在哪里?写在实验体会及建议思考那一栏里面吗?___陈晗2013/09/23 16:20
1、相减抵消。2、不计算UB2。3、每组数据都算出对应焦距然后再取平均值。 4、某些思考题以及课后的思考题融入分析中。— 童培雄 2013/09/23 21:47
老师您好!请问①在粗测凸透镜焦距时只保留一位有效数字则焦距值为十的二次方级毫米,但不确定度的范围是十的负一次方级毫米,请问应该如何取舍或者无需计算粗测实验的不确定度?②第二个实验中旋转180度是算作改变了实验条件吗?需要重新计算不确定度吗? — 许霏 2013/09/23 22:11
①不需要,因为粗测,读到毫米。如果用尺的1/10毫米去计算不确定度毫无意义。当然你一定要计算,也可认为不确定度为1毫米。②重新计算不确定度 — 童培雄 2013/09/24 08:53
老师您好!请问第四个实验的不确定度是否不要求计算?第二个实验的D1、D2是相互独立的量吗?如果用A类不确定度来算转前转后要分开计算吗再求平均值? — 陈英伦 2013/09/28 12:44
第四个实验的不确定度不要求计算?可以一起计算,也可以用不确定度传递公式 — 童培雄 2013/09/29 21:24
老师请问1.移动像屏和移动凹透镜,哪个更加容易找到像?2.凸透镜与凹透镜之间的距离过大或过小会发生什么?应该在怎样的一个范围内? 3.能否通过移动凸透镜使其成像的方法来测量凹透镜焦距?为什么选成缩小像的位置?— 赵喆 2013/10/11 19:00
1.移动凹透镜更加容易找到清晰的像(这里最好加清晰)。2.凸透镜与凹透镜之间的距离变化引起组合透镜的焦距变化。结果呢?3.如成放大像,经凹透镜发散程度更加大。如果像距大时,成的像可能比屏还要大。 — 童培雄 2013/10/12 17:47
老师您好,请问实验过程中共轴调节不准确的话会对结果造成怎样的影响? — 王鑫 2013/10/22 12:15
像差 — 童培雄 2013/10/23 16:12
老师您好!我问一个比较低级的问题,就是在测量焦距时,数据小数点后保留一位数据,那么算平均值时,平均值小数点后保留几位数字呢? — 刘碧君 2013/10/26 21:53
多保留一位,最后由不确定度决定。 — 童培雄 2013/10/27 15:09
老师您好!在计算不确定度时得到结果0.11,而焦距的平均值为99.42,请问在写结果时,是写成(99.42+0.11),还是(99.4+0.1)?还有在实验4、3中,焦距都是根据公式得到的,在计算不确定度时要不要根据不确定度传递公式算把D、d考虑进去?还是直接算d的A类不确定度?谢谢老师! — 王沛 2013/11/18 22:25
写成(99.42±0.11)mm,直接算d的A类不确定度 — 童培雄 2013/11/20 14:13
老师您好!为什么在实验之前不先做准直的工作呢,如果不对光学元件进行共轴调整的话,那样误差会很大啊! — 李祉宁 2013/12/04 21:22
还有我认为用眼睛观察,调节高低与左右,使光源、物的中心、透镜中心、屏幕中心大致在一条直线上,且使物、透镜、屏的平面互相平行并垂直于导轨。这种做法也是很不严密的,对于计算不确定度的实验,意味着其精准度要求需要相当高。而这种粗测肯定达不到其应有的准确性,我认为应该进行某种操作进行细调,请问老师这用不用呢,如果用则用何种方式呢。谢谢老师!! — 李祉宁 2013/12/04 21:25
做光学实验前应对光学元件进行共轴调整。不是用眼睛估测,而是要用尺测量(有些可以借助像的高低调节共轴,比如自准直法)。当然还可以用其他方法,但都要用肉眼判断,也有误差。与前一种方法相比也没有什么好。— 童培雄 2013/12/07 09:21

提问后请署名,按以上“项目条”倒数第二个按钮后,姓名与时间自动生成

  • exp/light/tj/tl/2013.txt
  • 最后更改: 2013/12/07 09:31
  • (外部编辑)