物理实验B教学资料（清华大学）透镜焦距的测量20141013.pdfVIP

Ⅲ-8透镜焦距的测量 2013年10月17 日 1 一、实验目的： 1.加深了解薄透镜的成像规律； 2.学习简单光路的分析和调节技术： 共轴调节 消除视差 3.学习几种测量透镜焦距的方法。 2013年10月17 日 2 二、实验原理 透镜焦距f （磨镜者公式） 材料折射率n 、环境折射率n ’、几何形状( 曲率半径r) 1 f n 1 1 ( 1)(  ) n r r 1 2 2013年10月17 日 3 透镜分类 薄厚  厚度d焦距f——薄透镜，  厚度d ~ 焦距f——厚透镜。  会聚作用—凸、正、会聚透镜 聚散  发散作用—凹、负、发散透镜  单透镜—不能严格聚焦白光 单复  复合透镜－多个单透镜粘合，消色差 2013年10月17 日 4 •透镜成像作图法： •作图时常用的三条特殊光线： • 物方平行于主光轴的光线经透镜折射后通过像 方焦点； • 通过光心的光线方向不变； • 通过物方焦点的光线经透镜折射后平行于主光 轴。 •由等光程理论（费马原理）得： 平行于副光轴的光线经过透镜折射后过焦 平面和副光轴的交点。 • 副光轴是指通过光心但不平行于主光轴的直线； • 焦平面是指过焦点且垂直于主光轴的平面。 2013年10月17 日 5 •近轴光线的条件： 光线与主光轴的夹角为 tan() sin() 和cos() 1 调节各光学元件使之共轴 在透镜前加一光阑以挡住边缘光线 2013年10月17 日 6 透镜焦距测量方法： •物距像距法 •共轭法 • 自准法 •焦距仪法 2013年10月17 日 7 1、物距像距法 在近轴光线的条件下，薄透镜成像的规律可表示为： 1 1 1 y q    f p q y p 2013年10月17 日 8 1 1 1   y q f p q y p 上述公式中符号规则如下： p表示物距：实物为正、虚物为负； q表示像距：实像为正、虚像为负； f为透镜焦距：凸透镜为正、凹透镜为负； y和y’：分别为物和像的