南昌大学——透镜焦距测量与光学设计.pdf

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验.实验名称：透镜焦距测量与光学设计.学院：信息工程学院专业班级：.学生姓名：学号：.实验地点：座位号：.实验时间：第3周星期三下午15点45分开始.一、实验目的：1、观察薄凸透镜、凹透镜的成像规律。2、学习光路的等高共轴和消视差等分析调节技术。3、学习几种测量焦距的方法：如成像法，自准法，共轭法测凸透镜焦距；成像法，自准法测凹透镜焦距。二、实验原理：一、凸透镜焦距测量1、成像法在近轴光线条件下薄透镜成像的高斯公式是；当将薄膜透镜置于空气之中时，焦距为：；2、自准法在待测透镜L的一侧放置被光源照明的物屏AB，在另一侧放平面反射镜M，移动透镜，当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射镜发射回来，再经透镜折射后，仍会聚在他的焦平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像A’B’，此时f=s；3、共轭法使物与屏间的距离D>4f，并保持不变，沿光轴方向移动透镜，则能在像屏上观察到二次成像。二、凹透镜焦距的测定成像法:先使物AB发出的光线经凸透镜L1后形成一大小适中的实像A’B’，然后在L1和A’B’之间放入带测凹透镜L2，产生A’’B’’，分别测s2.s2‘；3、实验仪器：光具座、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、平面反射镜、水平尺、滤光片4、实验内容和步骤：1、成像法移动透镜，知道出现倒立的清晰的实像。2、自准法在待测透镜L的一侧放置被光源照明的物屏AB，在另一侧放平面反射镜M，移动透镜，当物屏AB正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射镜发射回来，再经透镜折射后，仍会聚在他的焦平面上，形成一个与原物大小相等方向相反的倒立实像A’B’，此时f=s；3、共轭法使物与屏间的距离D>4f，并保持不变，沿光轴方向移动透镜，则能在像屏上观察到二次成像。五、实验数据与处理：凹透镜小焦距大焦距A160.0160.0160.0160.0凸O1500.0578.0500.0578.0凹O21000.0944.2939.1896.4像A’1017.2968.31013.2970.0像A’’1190.01336.31264.11315.1S2=17;S2’=190||S2=24;S2’=392||S2=74;S2’=325||S2=74;S2’=419=-22.1mm；||=-92.8mm凸透镜共轭法200mm40mmB160.0160.0160.0160.0O1460.0500.0211.0211.0O2858.0704.1462.1518.4B’1132.31115.0500.0560.0D=972；d=398||D=955；d=204||D=340；d=251||D=400；d=307=215.0mm||=39.9mm自准法物：304透：505f=s=201mm物象法200mm40mm物B300.0119.0360-300119.0透O622.1419.0360.0179.0像B’1170.01069.0500-360699.3S2=-322;S2’=548||S2=-300;S2’=350||S2=-60;S2’=140||S2=-60;S2’=520=204.0||=47.1六、误差分析：1、读数不够精确。2、物象的清晰程度肉眼无法精确找到。7、思考题：用共轭法测焦距有什么优点？物象法，粗略估计法，都因透镜的中心位置不易确定而在测量中引进误差，而共轭法可以较准确的求出焦距。八、附上原始数据：南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验.实验名称：典型光学系统设计.学院：信息工程学院专业班级：通信152.学生姓名：宋县锋学号：6102215068.实验地点：609座位号：14.实验时间：第5周星期三下午15点45分开始.一、实验目的：1、通过实验掌握望远镜和显微镜的基本原理，并在导轨和光具座上用透镜自组望远镜和显微镜。2、通过实际测量，了解显微镜、望远镜的主要光学参量。3、了解视觉放大率的概念并学习其测量方法。二、实验原理：一、显微镜原理显微镜对被观察的物体进行两次放大，所以总的放大倍数=物镜放大率和目镜放大率的乘积，即，其中D=250mm二、望远镜原理使通过望远镜所看到的物体对眼睛的张角大于用眼睛直接观察物体的张角，从而产生放大感觉，看清物体细节。1、开普勒望远镜两个凸透镜组成，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合，2、伽利略望远镜一个长焦距凸透镜和一个短焦距凹透镜组成，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合。5、实验仪器：光具座、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、水平尺、滤光片光学导轨6、实验内容和步骤：1、显微系统一个长焦距凸透镜和一个短焦距凹透镜组成，物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合。