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1、 第第 0 页页组合透镜焦距等效测量实验报告组合透镜焦距等效测量实验报告一一.实验原理实验原理等效法：当两个凸透镜组合时，其会产生一个组合透镜焦距，如图所示：当两组光源和像屏分别处于同一位置，如图中所示，使光源透过凸透镜所成的像处于共轭位置上，通过调整组合透镜的两个镜子的位置，使光源透过其所成的像与图中固定焦距透镜所成的像完全相等（像的大小等都相等） 。这样组合透镜的焦距就是固定焦距 f 的值。二二.实验仪器实验仪器因为要探究组合透镜之间的距离与组合焦距是否成比例关系，我们需要测量至少三组数据，所以准备 5 块镜子（焦距分别是50mm，100mm，150mm，190mm，225mm） 。光源两
2、个、像屏两个、米尺一把、实验桌一张、光学仪器坐台若干。第第 1 页页三三.实验步骤和实验数据实验步骤和实验数据我们先取一个平行光源在固定位置上，像屏处于一个足够远的固定 位置上。首先令图中光源透过一个凸透镜所成的像刚好处于共轭位置上， 固定透镜位置，测量像的大小（不用记录入表，过渡数据）和各个物件所处的 位置，记录数据于表。项目项目 实验序号实验序号透镜焦距透镜焦距 mm光源位置光源位置 D1/cm透镜位置透镜位置 D2/cm像屏位置像屏位置 D3/cm 第一次第一次1506.3043.7068.25 第二次第二次10010.6078.1091.20 第三次第三次500105.48109.20
3、 第四次第四次190088.75109.20 第五次第五次10010.6079.1091.20 第六次第六次500105.48109.20 表再取一个平行光源和像屏处于与步骤中水平的地方。选取两个透镜构成组合透镜，如图，调整其与光源像屏处于同 一光轴上；调整两个透镜在光轴上面的位置，是平行光源透过组合镜所成的像 与步骤中所记录的像完全相同，测量各个物件所处的位置，记录数据于表 。表重复步骤和，更换步骤的凸透镜，重复 4 次。实验结束，收拾仪器（注意不要损坏仪器，光学原件属于易碎品）项目项目实验序号实验序号透镜透镜 1 焦焦 距距 mm透镜透镜 2 焦焦 距距 mm光源位置光源位置 E1/cm透
4、镜透镜 1 位位 置置 E2/cm透镜透镜 2 位位 置置 E3/cm像屏位置像屏位置 E4/cm第一次第一次1902256.00036.5054.5067.50 第二次第二次1902255.07064.6179.8587.81 第三次第三次190225090.10103.85109.20 第四次第四次225150086.35105.45109.20 第五次第五次225150090.14103.4109.2第六次第六次225150093.5102.50109.20第第 2 页页实验结论实验结论1.透镜组组合焦距与透镜间距的函数关系是非线性的（这可以由单反相机的 镜头变焦是镜头长短的变化可知）
5、。2.当较大透镜在不同位置时，透镜组组合出来的焦距随距离的变小而变化， 但是并不是线性的，其斜率在不同位置的变化是不同的；当较大透镜在后时， 透镜组组合出来的焦距随焦距数值的变小，斜率先变小后变大；当较大透镜在 前时，透镜组组合出来的焦距随焦距数值的变小，斜率先变小后变更小。3.固定透镜的焦距比组合透镜里面的第一个透镜的焦距小，组合透镜是能够 找到组合焦距的，反之，固定透镜的焦距比组合透镜里面的第一个透镜的焦距 大，透镜组是不能组合出来的。4.透镜组不能组合出来比它们两个都大的焦距或者和透镜组中透镜相等的焦 距5.两个不同透镜组组合相同焦距的时候，透镜焦距差较小的透镜组需要的透 镜间距离更长，反之，透镜焦距差较大的透镜组需要的透镜间距离更短。注意事项注意事项1.光学仪器属于易碎物品，需要轻拿轻放，不可太过野蛮。2.光学实验属于精密仪器实验，过程中尽量减小操作上面的失误，以避免误 差。3.不要用手去触摸镜片，以防污染镜片，造成光路上的误差。4.使用米尺测量的时候要注意对齐光学仪器平台下面的箭头。实验心得实验心得由于时间准备不充分，而且实验室条件有限，虽然证明了 2.3 里面提到的结 论，但是数据还是因为过少，不能够体现出实验的准确性，实验中还因为一次 失误而造成了较大误差；而且由于对实验的不熟悉，实验过程中出现多次停下 实验讨论实验原理的情况，这一点希望在下次实验的时候能够改进。
