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“透镜焦距测量”实验2017年讨论

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老师您好,请问二次成像公式推导的时候为什么认为u1=v2,u2=v1呢?有解释说:物和像是共轭的,利用物第一次所成的像,作为第二次成像的物,然后再一次成像,所以有以上等式,然而我并不是很理解,为什么实验过程中分别成一放大像和缩小像,就是利用物第一次所成的像作为第二次成像的物呢?这是怎么做到的?我没有什么光学基础还请老师多多包涵。另外自准直法测透镜焦距实验中观察到两个清晰的像,其中一个毛毛的,距离光源更近,同时也更亮,因此当时未多思量便草率地选了那个毛毛的更亮的像作为清晰像导致透镜位置偏小、焦距偏小,实验结果不准确,老师说是光源处毛玻璃的影响。然而我还是不完全的明白,为什么毛玻璃会导致两个清晰的像的出现?以及毛玻璃的作用是?谢谢老师! — 李陟 2017/03/17 14:59
我个人认为第一个问题可以用光路可逆来解释。假设能清晰接到像的屏本身也在发光,其光路将与来时的光路重合但方向相反地射回,并聚在原先的光源上。 — 俸昊嵘 2017/03/18 18:36
是的,根据光的可逆可以推出u1=v2,u2=v1。毛玻璃作用是使光源经过毛玻璃后发出光均匀,柔和。移动凹透镜时,有时会出现两个清晰像, 毛玻璃成的像与三叶孔成的像。所以要注意。毛玻璃成的像有斑点状,而三叶孔成的像没有。— 童培雄 2017/03/18 22:29
老师您好,我在测量凹透镜焦距实验过程中,调节凸透镜位置使其在像屏上成一缩小像时,将凸透镜和像屏至于靠近光具座后端处,凸镜在像屏上成像为一圆与一半圆,而没有清晰的缩小实像,请问这是为什么呢?谢谢老师! — 李陟 2017/03/17 16:19
凸透镜和像屏至于靠近光具座后端处,相当于物屏放在远处(近似),所以成的像很小。所以实验中只移动像屏至靠近光具座后端处。 — 童培雄 2017/03/18 22:41
老师您好,我在二次成像法测量凸透镜焦距实验中发现,将凸透镜向左移至出现清晰大像后,若再向左移动,则像的边缘红橙色光晕;若向右移动直至出现清晰小像,则此过程中像的边缘始终呈蓝紫色光晕;而若清晰的小像出现后再向右移,则像的边缘再度呈现红橙色光晕。我记得历年答疑中有提到“彩色光晕的出现是因为不同波长光在玻璃中的折射率不同,或发生衍射。”,助教老师也替我分析可能是不同波长光、以及光源非单色光的缘故。然而我在光源处没有找到相关标签说明……对于波长和折射率的原理也不是很明白,能否请老师帮忙解答下呢?谢谢老师。 — 张楚楚 2017/03/20 16:35
你的实验做得非常好!观察很仔细!光经过两种不同介质要折射。折射的大小与光的波长有关。由于实验中使用的光是白光,有不同波长光组成,因此在经过由空气到玻璃,再由玻璃到空气过程中折射大小不相同,在屏上不会在同一位置出现。由于篇幅有限,所以我建议你也可以看一下有关物理书。 — 童培雄 2017/03/21 13:45
老师您好!在计算自准直法的不确定度时,是否需要计算物屏位置的不确定度?我在以前的讨论区翻了一下,发现有些助教说是不需要的,但是如果真的要算,物屏位置的UB1类不确定度就有0.5mm了,这很大,感觉不应该被忽视。或者说物屏位置只需要算UB2不需要UB1?谢谢老师! — 胡婧怡 2017/03/31 19:12
需要计算物屏位置的不确定度,因为是单次测量,所以要计算UB1与UB2,再合成。 — 童培雄 2017/04/03 20:12
老师您好,看以前的讨论记录,老师认为物屏的测量不确定度取0.1mm即可,但我们估读时估读到0.5mm,此时测量不确定度是否应该取0.5mm? — 杨洋 2017/05/13 16:30
不确定度是计算后得到的,这里可能指不确定度限值取0.1mm,或估读到0.1mm(1/10分度值)。本实验中通常取1/5分度值或1/2分度值。 — 童培雄 2017/05/15 07:50
老师您好。请问告示牌上说的估读1/2mm是指B1类不确定度为1/2mm还是应该取分度值的1/2? — 吴彬彬 2017/05/23 14:42
估读1/2分度值,所以B1类取分度值的1/2。因为分度值是1mm,也可以说B1类取1/2mm。 — 童培雄 2017/05/24 20:04
老师您好。我在实验中观察到,三叶孔成像中心有一个圆形黑斑,随移动又会缩小成三角形,甚至消失。这是衍射造成的吗?谢谢。 — 颜奕林 2017/06/03 00:05
观察很仔细,很好!三叶孔的中心不是孔,会挡住一部份光,在像屏上形成阴影。随着三叶孔中三叶成像的增大,中心阴影变小,直至消失。 — 童培雄 2017/06/05 12:43
老师您好。如果测得焦距为96mm不确定度为0.3mm,为使得不确定度与焦距末位对齐是应该当做0处理吗? — 郑宸 2017/11/19 21:45
焦距计算结果是取3位数,96后面应还有一位数字。 — 童培雄 2017/11/22 09:35
老师您好。如果使用激光测距时不需估读,那么uB1该取最小分度d=1mm的1/2、1/5还是1/2呢? — 黄世涵 2017/12/05 20:29
取1mm,比如:讲义中有一个实例。称得圆柱体质量80.36g,不确定度uB1取0.01 g。可参考。 — 童培雄 2017/12/06 18:39
老师您好,我在实验中使用的是激光测距的方法测定距离,计算不确定度时UB2的计算需要仪器的不确定度限值,告示榜上没给出,网站上给出的数据好像也没有激光测距装置的,那不确定度限值应该取多少呢?谢谢老师! — 陈笑 2017/12/13 18:40
与告示牌上给出的不确定度限值相同。— 童培雄 2017/12/14 14:51
老师您好,计算凸透镜架旋转180度前后物屏与透镜的间距不确定度时,是利用不确定度合成公式U²(x)=Ub1²(x)+Ub2²(x)+UA²(x)还是利用传递公式U²(y)=U²(x1)+U²(x2)呢?谢谢老师! — 盘洁杏 2017/12/19 18:28
用传递公式 — 童培雄 2017/12/20 10:37
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  • 最后更改: 2017/12/20 10:41
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