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1、L粗测法二以太汨光或较近的虹光为光源，用凸透镜将其发出为光统聚成一光点或 像），此时，苫一 ，,即该疽（或像）可认为是焦点，而光点到透镜中 心光5的距离，既为凸透镜的焦距，2、图i粗娜去我惬线定成像法LU国2薄透*诚像规律在近袖光线的条件下，薄透镜成像的高期公式为1-1 = 1 Sr 5当将薄透镣置于空气中时，则焦距为，r=_f=_l（2）式中，fr为保方焦距：f为物方焦距；/为像距？为物距。式中的各线距均从透镜中心（光心）量起，与光线行进方向一致为正，反之为 负如图1所示,若在实验中分别测出物距m和像距s,审可用式（2）求出该透 镜的焦距广，3.自准法一如图3所示，在待测透镜L的一侧放置一被
2、光源照明的物屏AB,在另一侧放一 平面反射镜旗移动透镜（或物屏），当物屏AB正好位于凸资镜之前的焦平面时, 物屏AB上任一点发出的无线经透镜折射后将变为平行光线，然后被平面反射 镜反射回来。再经透镜折射后，仍会聚在它的焦平面上即原物屏平面上，形成 一个与原物大小相等方向相反的削立实像昌卜。此时物屏到透镜之间的距 离，就是待测透镜的焦距即f = s图3自准法测焦距生共枢法:共观法又称为位移法、二次成像法或贝塞尔法，如图4所示，使物与屏间的距 离D4f并保持不变，沿光轴方向移动透镜，皿J必能在像屏上观察到二次成檬 设物距为土时.得放大的倒立实像；物距为们时，得能小的倒立实像，透镜西 次成豚之间的位
3、移为土根捐透镜成像公式，可推得：引共辄制用巨.顼I 二4D5、利用高斯公式测凹透镜焦距叫透镜是个发散透镜，在其前方的实物形不 成实像，因此.在光具座上无法直接测景单个凹透 镜的焦距.本丈介绍的实验方法.使用两个焦距已 知的的谖镜在光具座上辅助待测IN透镜形成实像， 注应川薄透恰物像高斯公A以求得待碘凹透镜的焦测出的实睑数据运用电子表格Excel的基本功 能进行处理。L实验但器光具座,焦距已知的两个凸座镜,待测凹透镜, 警通光源.物和光房，2.工作原理如图I所示I先将物点内固定在凸透镜曲的 上.北轴隹点匕然后把依航为,九的凸透镜L安放在 凸透镜、的后面,凸透镜曲和凸透境侦之间插入 待沮I的凹透镜
4、L.并使L” L】、L的光心6、0). 。在同。轴一当言和L之间的距离为#时.物点 A便会荏L后面的,光轴AB点处形成个实像. 这是阂为物点A放在侦的焦疚L 通过顼的光线 查成K行光线大射到L上并在L后面的焦点F处 形成虚像.所以.对凸透镜L”物距为m=QF= +OFS：像距为乩根据薄透镜成像高斯公式，(1)1 I I 石7丁万可得:八也T其中r是待测凹透憧焦距的绝对帽，透当迷择立使 凸透镜L成像条件55 得以满足.然后反史测 量像距M 便可由 式得到待测凹透镜照距夹6、精密测角法测量焦距3胡餐方法如圈1所示，在精密导轨或光具座上依次放置分划板I,待检透镜测角望远镜3.XI I辖密嵩龄法测柴睡
5、原埋圈分划板置于待检透镜的焦面上,若间隔为2y,对待检透锭主点的张角为端,则待检透 镜的焦距/ - y/ifiw(1)2j是分划板的两刻线的间隔，为已知,所以测出之*角，就可以由I式计算透镜的焦 虬 可用自准直法确定待检透镜的焦面位置.其原理如图2所示占在光具座上依次放置 魇氛激光器I,聚光镜2,分划板3,待检透镜4,平面反射镜5.激光器发出的平行光照射 圆形分划板的中心开孔,沿光具座轴向移动待检透镜.当由平而反射镜反射回来的自准像 与四形令划板的中心开孔重合时，此时分燧板的位置即为待检透镜的焦平面位置。圈z宜崔直法定给原理在待检透镜的前方调好测角望远镜，转动望远镇使其分划轮线对准分划A的像，
6、读 取度盘的第一株读数;再转动望远镜，使望远镜的翌线对壅分划B的像，读取度盘的第二 次该数。两次读数之荃即为2叫角。将已知的打值与测得的代入3）式.即可求出持 检透镜的焦距心对（1）式取对数再微分，可求得焦距的相对拯鹿偏差为：（与下J 叫y 如nN/对于长焦距透镜2小不大取1。左右，此时输膈可用2叫表示，（2）式简化为：当测角里远憧标鹿偏差l2y的标熊偏差弓二SOOMe时可见 谖方法的测量精度很高口7、光栅多缝衍射的转角法测焦距传统的转角法测量透镜的焦距需要转动光管或 透镜改变入的光角度.而且一殷需要两次测量确定 光斑的尊动量-由于受到机械转动装宣和刨角装世 的影响.不罪满足相对n徒小的微透镇
7、焦距的精密 测量“为提高转角法测量微透镜焦距的测量精度一 利用光枷 多缝衍射的原理，i卜算光棚的。利和士 1级 衍射光的角 W 一始合曲 圈像处理知识确定各 级衍射光的中心距，从而完成对微透镜株距的测量一 如图I所示汁rjLkx.g，-耐L1*F_；1rricmlensLiJiiIrr tcsi jHJ；国光稣衍射测堂晾理阁Fig. 1 Principle j t - +Eq1JW =mp j r . V -因此尸】点的光骚为E当满足m无时.4式出现极大值丧11 中，m = O时,轴上点 H 为O级极大值点位m = 1时.轴上点尸】为+ 1级极大值点位置 显然被测 微透镣的焦距计算公式为f =
8、 A/Lan & 中 h 牛,（5）了、式中, 为被测微透颦的坞距；打为。级和+ I钗衍射 光:斑的中心电疗为光棚I的+ q衍射角一但满足光栅 方程 r/sin 一光栅周期误差较小.一般可控制 在0 5洗范围内.光栅的占宝比土蔓彩响1级衍射光的衍射敬 率,根据（今式分析可得出普通郎奇光栅（占全比 50%） 士1级衍射光的相对强度： r即1级衍射光强为。级光的41%一由于微透镣焦距 测量只需测量出两个衍射光斑中也距.所以!级利。级光斑的光强有差异对CCD测量结果影响皎小一 分析表明利用光网多缝衍射测:H微透境烤距是可 行的=2、标准偏差的含义及计算方法标准偏差标淮偏差(嶙标推离差或均方根差)是反
9、映一组测量数据离散程度的统计 指标，是指统计结臬在某一个时段内误差上下波动的幅度.。是正曲布的重要参. 数之一。是测量变动的统计测算法。它通常不用作独立的指标而与其它指标配合 使用。标淮偏差在误差理论、质量管理、计量型抽样检验等领域中均得到了广泛的 应肌因此。标准偏差切计算十芬重更它的推确靠话嚣具的不确定度、测量 的不确定度以及所接收产品的质量有重要影响。然而在对标准偏差的计算中不 :变人不论洌童株数多/均按贝塞尔公式计算。在价格变化剧烈时，该指标值诵常很高如果价格保持平稳，这个指标值不高。,在价格发生剧烈的上涨.下降之前，该指标值总是很低寸样本标准差的表示公式数学表达式，o Z-J=1- T
10、)2(Z1 - if + (xa - 7)2 + +(L 亍尸S=- = S-标准偏差(蛤) u-试样总数或测量次数，一般u值不应少于的-30个 i-物料中某成分的各次醐量值，3、最小分辨角的物理含义及与分辨率的关系最小分辨角是指能够分辨最小细节的能力，分辨出的最小角距。人们能与不能分辨之间 不存在明显界限。两个中央亮斑的中心对光学系统L的张角q0，称为光学系统的最小分 辨角。透镜的分辨本领 透镜有 况孔径，光通过它要发生衍射， 光的衍射限制了透侥的分辨能力。瑞利判据 对两个等光强的非相干物点，如果其一个像园 的中心恰好落在另_像斑的边缘（第-暗纹处）,则此两物点被认 为是刚刚可以分辨。透镜的最小分辨角上D透丰竟的分辨率R三土 =工-湖 1-22A
