凸透镜焦距的测量实验报告.doc

实验七 凸透镜焦距的测量 实习一 自准法测量透镜焦距 仪器条件记录 导轨标尺： Δ：0.05 cm 【因是一般性米尺, 取最小分度值的1/2】 分度值: 0.1 cm 【最小分度值】 读数误差: 0.05 cm【因读数标线与米尺未紧贴，故视差较大, 且照明条件较差, 仅能分辨到最小分度值的1/2】 测量数据记录表格 表一 物屏位置(cm) 透镜位置(cm) (cm) (cm) 1 40.00 65.85 25.85 2 45.00 70.80 25.80 3 50.00 75.90 25.90 4 55.00 81.05 26.05 25.917 0.093 5 60.00 86.00 26.00 6 65.00 90.90 25.90 Δ 0.05 0.05 0.071 【因每次测量时改变了物屏位置，所以不能用求物屏位置的平均值和透镜位置的平均值去计算透镜的焦距及，而由于每次测量所得是同一物理量，所以可求值的平均值和标准偏差，并根据及求出的不确定度，以获得的测量结果。】 的计算和测量结果表示 由表一得：；；； ； ; 自准法的测量结果： 【虽每次测量读数仅能分辨到0.05 cm, 但最佳值末位不一定是0.05 cm, 因它是一个计算的平均值。】  实习二 贝塞尔法(两次成象法)测量透镜焦距 仪器条件记录 导轨标尺：Δ：0.05 cm； 分度值: 0.1 cm ； 读数误差: 0.05 cm 测量数据记录表格 表二 物屏位置 (cm) 象屏位置 (cm) (cm) 透镜位置 (cm) 透镜位置 (cm) (cm) (cm) (cm) 1 15.00 130.00 90.15 55.05 35.10 2 17.00 132.00 115.00 92.30 56.80 35.50 3 19.00 134.00 (各次取相 94.25 59.10 35.15 4 20.00 135.00 同的值， 95.00 59.10 35.90 35.32 0.33 5 21.00 136.00 未显现) 96.50 61.30 35.20 6 22.00 137.00 97.65 62.60 35.05 Δ 0.05 0.05 0.071 0.05 0.05 0.071 【虽每次测量时改变物、象屏位置，但保持了值相同，所以各次的是同一物理量，可以计算测量列的最佳值和标准偏差。】 、的结果表示 测量结果计算： ； 各次测量值相同，随机误差未显现。 ； 的测量结果： ; 测量结果计算： ； ； 的测量结果： ; 的计算和结果表示 (1)计算式： (2)误差传递式： ； 【因为误差最多只能取2位，所以这些误差传递系数只要取2位有效数字即可。】 ； (3) 贝塞尔法的测量结果： 实习一和实习二两种方法测量结果的一致性讨论: 【因自准法和贝塞尔法测量的是同一块透镜的焦距,它是同一物理量,所以应该讨论它们的测量结果是否一致。】 ； ； ∴用两种方法测量的结果在相对不确定度为0.46%条件下一致。 实验结论 实验用自准法测得样品透镜焦距为25.92cm，不确定度是0.12cm，相对不确定度达万分之四十六； 用贝塞尔法测量同一块透镜的焦距,结果为26.038cm, 不确定度是0.054cm，相对不确定度达万分之二十一，测量可靠性高于自准法。 通过一致性讨论，两种方法的测量结果在万分之四十六的相对不确定度上一致，未发现显著的系统误差。 E7 Page 3 of 3