重要的事情放到上面:
本文大多数内容(包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、思考题)均始于学院化学实验指导书,并非本人原创,其余均为本人原创。
实验数据均为本人经过实验得出,置于这儿是为了展示完整的实验报告,并供读者参考和学习,请端正学习态度,请勿剽窃、无故更改、伪造实验数据!
由于技术缘由,有一些数字抒发在这写得不标准。
本人的内容排版和本人的原创部份严禁转载!严禁转载!
实验过程杂谈视频:(该实验对应的视频未提到操作全过程)
实验报告正文:
一、实验目的
2.学会用透镜组成各类有用的组件。
3.进一步增强对知识的综合运用能力和解决实际问题能力以及创新思维能力。
4.提升自身的自主实验与预习能力。
二、实验原理
1.位移法检测凸透镜焦距:
2.自组望远镜并用其检测凹透镜焦距:
如图(a)实线区域所示,将分划板置于物镜和目镜(L1)的焦平面上,则组成聚焦于无穷远处的望远镜。将被测凸透镜L3置于物屏与望远镜之间,联通L3直到从目镜处听到清晰的网格像,则此时物屏到凸透镜L3的距离为其焦距f3。
如图(b)所示,将待测凹透镜L2插入光路中,之后向L2方向联通凸透镜L3,直至网格成像清晰,此时测出L3的物距u3,凹透镜L2与凸透镜L3的距离d,借助薄透镜成像公式
估算L3的像距v3,则待测凹透镜L2的焦距f2=v3-d。
三、实验仪器
实验仪器主要有滑轨、可调基座、透镜组、目镜组、物屏组等,如右图所示。
四、实验内容
(1)进行仪器的共轴调节。
调节光学系统共轴,是减少偏差.确保实验成功的重要步骤。所谓“共轴”,是指各光学器件(如光源.物.透镜)的主光轴重合。分两步进行:将放置在光具座上的各光学器件靠拢在一起,用眼观察,调节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于滑轨。
(2)采用位移法检测所用凸透镜的焦距。
1.使物AB与像屏的宽度D>4f(f=150mm);
2.透镜在D间联通时可在像屏上成两次像,一次成放大的像u1,一次成缩小的像u2,记录两次成像时透镜的位置;
3.改变像屏位置,重复检测6次,求平均值和平均偏差。
(3)自组望远镜,观察远处物体,并借助此望远镜检测凹透镜焦距。
1.物屏与透镜L3(f=100mm)组平行光;
2.透镜L1(f=150mm)与物镜组成望远镜,通过望远镜观察物屏像(物屏logo),调节L1与物镜距离,直至所观察的物屏像最清晰,记下此时L1与物镜距离;
3.用L3成一缩小虚像,记下虚像位置a(与物屏相距小于4×100mm),如图放上凹透镜L2,调节L2位置,直到通过望远镜能观察到最清晰的物屏像。记下此时L2位置b;
4.改变虚像位置a,重复检测6次,求平均值和平均偏差。
五、数据记录
1.位移法检测凸透镜焦距原始数据:
2.自组望远镜检测凹透镜焦距原始数据:
六、数据处理
(一)位移法检测凸透镜焦距:
1.物AB与像屏的宽度D的估算:用像屏位置的刻度除以物AB位置的刻度而得。
2.两次成像透镜L距离d的估算:用透镜L成缩小像位置的刻度除以透镜L成放大像位置的刻度而得。
3.凸透镜焦距f的估算:按照实验原理中的公式估算即可。
4.焦距f平均值和平均偏差的估算。
5.偏差来源剖析:
①由于有效位数不够多造成的偏差。
②读数时估读不精确导致的偏差。
③成最清晰像的位置记录不确切。
(二)自组望远镜检测凹透镜焦距:
1.透镜L1与物镜的距离的估算:可由物镜位置的刻度除以透镜L1位置的刻度而得。
由实验内容可知凸透镜成像原理实验,六次的位置和距离均不变,该距离为98.59cm-79.11cm=19.48cm
2.凹透镜焦距f(该处下标仅为了易于区分组次)的估算:按照实验原理可知f为虚像位置a的刻度除以透镜L2位置b的刻度而得。
因为凹透镜的焦距为负值,故全部取相反数。
3.焦距f平均值和平均偏差的估算。
4.偏差来源剖析:
①由于有效位数不够多造成的偏差。
②读数时估读不精确导致的偏差。
③成最清晰像的位置记录不确切。
七、结果陈述:
最终测得凸透镜焦距f1=10.05cm×(1±1.63%),凸透镜焦距f2=5.01cm×(1±3.83%)。
凸透镜可以实物成虚像,凸透镜紧靠像屏时成缩小像,紧靠物体时成放大像,而凹透镜可以实物成实像,故它必须依靠凸透镜能够成虚像。
当光源与凸透镜距离一倍焦距时,可以组平行光;物镜和凸透镜可以组成望远镜,聚焦于无穷远。
八、实验总结与思索题
1.实验总结:
本实验在仪器上可以作一点修改,即在每位器件上做一个高度标明,以易于共轴调节。
2.思索题:
(1)借助位移法检测凸透镜焦距有哪些优点?
通过检测透镜位置的相对位移量,因而杜绝物距象距法因为恐怕透镜中心位置不确切而形成的检测偏差。
(2)共轴调节的具体方式是哪些?
首先先把所有器件并列排在滑轨上,通过调节旋钮将各个器件(物体的中心、透镜的中心)固定在同一高度,之后调节器件的朝向,致使其连线平行于滑轨。
九、相关题
1.本实验测凹透镜焦距时,望远镜的作用是(C)
A.使像成在无穷远处
B.形成平行光
C.检查平行光
D.确保物距等于焦距
2.关于凹透镜的说法正确的是(ABD)
A.实物可以形成实像
B.虚物可以形成虚像
C.物与像在同右边
D.物与像可以坐落透镜后侧
3.关于凸透镜成像,下边说法正确的是(ABD)
A.物坐落焦距到2倍焦距之间时,像坐落2倍焦距之外,成放大虚像
B.物坐落2倍焦距之外时,像坐落焦距到2倍焦距之间凸透镜成像原理实验,成缩小虚像
C.物坐落焦距以内时,成放大虚像
D.物坐落焦距以内时,成放大实像
4.关于凹透镜的成像规律,下边说法正确的是()
A.当物为实物,成正立、缩小的实像,像和物在透镜的同侧
B.当物为虚物,物距在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,像与物在透镜的同侧
C.当物为虚物,物距为一倍焦距时,成像于无穷远
D.当物为虚物,物距为一倍焦距以外两倍焦距以内时,成倒立、放大的实像,像与物在透镜的异侧
E.当物为虚物,物距为两倍焦距时,成倒立、等大的实像,像与物在透镜的异侧
F.当物为虚物,物距为两倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,像与物在透镜的异侧禁带长度大小
5.(判定题)凸透镜和凹透镜均可以实像为物,形成虚像。
标准答案:错误
6.(判定题)凸透镜的焦距越长,凝聚本领越大。
标准答案:错误
7.(判定题)物坐落凸透镜的焦点时,像坐落无穷远处。
标准答案:正确
8.(判定题)透镜的物与像必须坐落透镜后侧。
标准答案:错误
9.(判定题)凸透镜成像可以为虚像或实像,凹透镜只能成实像。
标准答案:错误
10.(判定题)凸透镜和凹透镜均可以虚像为物,形成虚像。
标准答案:正确