测薄透镜的焦距.doc

0801015 实验课时 3 类别必修(√)限选()任选()类型演示、验证()综合、设计(√) 辅助教师职称授课对象全校工科本科生、(上).东北林业大学出版社, 2004 实验内容(教学过程) 备注实验目的(1)掌握测薄透镜焦距的几种方法; (2)掌握简单光路的分析和调整的方法; (3)了解透镜成像原理,掌握透镜成像规律; (4)进一步学****不确定度的计算方法。实验方法原理(1) 自准法当光(物)点在凸透镜的焦平面上时,光点发出的光线经过透镜变成平行光束,再经过在透镜另一侧的平面镜反射后又汇聚在原焦平面上且与发光点(物点)对称。(2) 物距像距法测出物距(u)与相距(v)代入公式: 1/u +1/ v =1/ f可求 f (3) 共轭法保持物与屏的距离(L)不变,移动透镜,移动的距离为(e),其中一次成放大像另一次成缩小像,放大像 1/u+1/v =1/ f,缩小像 1/( u+e )+1/( v -e)=1/ f, 由于 u+v=L,所以 f =(L 2-e 2 )/4 L。(4) 凹透镜焦距的测量利用光路可逆原理,将凸透镜所成的实像作为凹透镜的物,即可测出凹透镜成实像的物距和像距,代入公式 1/u+1/v =1/ f可求出焦距 f。实验装置光具座一台,照明光源,凸透镜,凹透镜,平面镜,物,屏各一个。实验准备检查实验装置配件是否齐备,特别是照明光源是否工作正常。实验步骤本实验为简单设计性实验,具体实验步骤由学生自行确定,必要时课建议学生按照实验原理及方法中的顺序作试验。要求学生自行设计的能直接反映出测量结果的数据记录表格。数据处理(1) 自准法,物距像距法,则凹透镜焦距三个试验将所测数据及计算结果填写在自行设计的表格中。(2) 对共轭法的测量数据及处理实例测量数据记录表 O 1O 2e=o 2-o 1f =(L 2-e 2 )/4 Lf O 1O 1O 1O 2O 2O 2 ①不确定度的计算过程:u A(e) =???????? 166 61 2ee cm?? eu B= cm u (e)=???? eueu BA 22?= cm u (L)= cm 所以???????? 2-2 222 2 222 2210 2???????????????????eueL eLuLeL eLf fu u(f )= ×10 -2× = U =2 u(f )== ②最后表达式:f= ( ± )