薄透镜焦距的测定.md

实验原理

透镜的规律

物距（ $s$ ）	像距 （ $s'$ ）	成像性质	凸透镜对应应用
$s>2f'$	$f' < s' <2f'$	倒立缩小	照相机
$s=2f' $	$s' =2f'$	倒立等大	扫描仪
$f' < s < 2f' $	$s' >2f'$	倒立放大	幻灯机、投影仪、放映机
$s=f' $	$s' =∞$	不成像	灯塔、探照灯
$s < f' $	$s' >s$	正立放大的虚像	放大镜

实验方法和流程

本次实验要使用物距像距法、两次成像法和自准直法。 这三种方法中的每一种都可以独立地测出焦距。 本次实验需要对各透镜（只用标称焦距是105 mm、150 mm、190 mm和225 mm四种的镜片。若镜片缺失，可以用其他的标称焦距的，同学也可以用更多的焦距进行实验）分别使用这三种方法进行练习。 在一个镜片上使用三种方法后，再换下一个镜片。

对一块透镜使用三种方法进行焦距测量的流程如下：

1. 放物：沿着光线方向，在光照方向上约10 cm处放物（物就是三瓣花的挖孔屏幕）。
2. 放透镜：沿着光线方向，在物后一到两倍焦距处（为什么是这个范围？）放透镜。
3. 放屏幕：沿着光线方向，在透镜后放屏幕。由近及远，尝试不同位置，直到找到倒立放大的像。参考图一。此时，物与镜的距离为$s$（用负数，没错，用负数），镜与像的距离为$s'$，用公式$f'=\frac{ss'}{s-s'}$即可计算焦距$f'$。这便是物距像距法。
4. 记录现在透镜的位置。将透镜往屏的方向移动，找到倒立缩小的像。参考图二。透镜的两次位置的间距为$d$，屏幕与物的距离为$D$。用公式$f'=\frac{D^2-d^2}{4D}$即可计算焦距$f'$。这便是两次成像法。
5. 把透镜移动到距离物约一个标称焦距的地方。撤下屏幕，在屏幕的位置，换成平面镜。并靠近透镜。对透镜、平面镜进行一番调整之后，即可看见像补全了三瓣花。参考下面的照片。此时，物与透镜的距离就是焦距。这便是自准直法。

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注意事项

1. 谨防触电。
2. 保护眼睛。
3. 镜片轻拿轻放，尽量手不摸镜片。

实验报告

实验目的

1. 学会光学系统的调节；
2. 掌握薄透镜焦距的常用测定方法。

实验仪器

如果缺失焦距，但是有其他焦距，同学可以换用其他焦距的进行实验 如果有其他焦距的镜片，同学可以也进行尝试 实际情况和下面的叙述不相符时，自行修改即可。

光学平台、105mm、150mm、190mm、225mm的凸透镜、物屏、白屏和平面反射镜

实验原理

1. 物距像距法

$$f'=\frac{ss'}{s-s'}$$

2. 两次成像法

$$f'=\frac{D^2-d^2}{4D}$$

3. 自准直法

$$f'=\left|s\right|$$

实验步骤

在纸质实验报告中撰写。

数据记录和计算

如果缺失焦距，但是有其他焦距，同学可以换用其他焦距的进行实验 如果有其他焦距的镜片，同学可以也进行尝试 实际情况和下面的表格不相符时，自行修改即可。

1. 物距像距法

标称值 (mm)	物距 $s$ (mm)	像距 $s'$ (mm)	焦距 (mm)
105	<>	<>	<>
150	<>	<>	<>
190	<>	<>	<>
225	<>	<>	<>

2. 两次成像法

标称值 (mm)	透镜两个位置的距离 $d$ (mm)	物到白屏的距离 $D$ (mm)	焦距 (mm)
105	<>	<>	<>
150	<>	<>	<>
190	<>	<>	<>
225	<>	<>	<>

3. 自准直法

标称值 (mm)	物距 $s$ (mm)	焦距 (mm)
105	<>	<>
150	<>	<>
190	<>	<>
225	<>	<>