1)加深理解薄透镜的成像规律加深理解薄透镜的成像规律加深理解薄透镜的成像规律2)学习简单光路的剖析和调节技术学习简单光路的剖析和调节技术学习简单光路的剖析和调节技术3)学习几种检测透镜焦距的方式学习几种检测透镜焦距的方式学习几种检测透镜焦距的方式（111）自准直法）自准直法）自准直法如图如图如图11所示，用屏上“所示，用屏上“111”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过”字矢孔屏作为发光物。在凸透镜的另一边放置一平面反射镜，光线通过凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。联通透镜位置可以改变物距的大小，当物距恰好是透镜的焦距时，凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。联通透镜位置可以改变物距的大小，当物距恰好是透镜的焦距时，凸透镜后经平面反射镜返回孔屏上。联通透镜位置可以改变物距的大小物理实验透镜焦距测量，当物距恰好是透镜的焦距时，物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。
物上任意一点发出的光线经透镜折射后成为平行光，经平面镜反射后，再经透镜折射回到矢孔屏上。这时在矢孔屏上看见一个与原物大小相等的倒立虚像。这时物屏到凸透镜光心的距离即因此凸透镜的这时在矢孔屏上看见一个与原物大小相等的倒立虚像。这时物屏到凸透镜光心的距离即为此凸透镜的这时在矢孔屏上看见一个与原物大小相等的倒立虚像。这时物屏到凸透镜光心的距离即因此凸透镜的焦距。焦距。焦距。（222）物距像距法）物距像距法）物距像距法如图如图如图22所示，用屏上“所示，用屏上“11字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另左侧的观察屏上。在实字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另左侧的观察屏上。在实字矢孔作为发光物，经过凸透镜折射后成像在另左侧的观察屏上。在实验中测得物距验中测得物距验中测得物距和像距和像距和像距，则凸透镜的焦距为，则凸透镜的焦距为，则凸透镜的焦距为用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑怎样确定光心的位置。光线从各个方向通用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑如何确定光心的位置。光线从各个方向通用自准直法和物距像距法测凸透镜焦距时，都必须考虑怎样确定光心的位置。
光线从各个方向通过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心通常与它的几何中心不重过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心通常与它的几何中心不重过凸透镜中的一点而不改变方向，这点就是该凸透镜的光心。凸透镜的光心通常与它的几何中心不重合，因此光心的位置不易确定，所以上述两种方式拿来测定凸透镜焦距是不够确切的，偏差约为合，因此光心的位置不易确定，所以上述两种方式拿来测定凸透镜焦距是不够确切的，偏差约为合，因此光心的位置不易确定，所以上述两种方式拿来测定凸透镜焦距是不够确切的，偏差约为1.0%~5.0%1.0%~5.0%1.0%~5.0%。。1自准直法测焦距自准直法测焦距自准直法测焦距2物距像距法测焦距物距像距法测焦距物距像距法测焦距（333）共轭法检测凸透镜焦距）共轭法检测凸透镜焦距）共轭法检测凸透镜焦距假如物屏与像屏的距离假如物屏与像屏的距离假如物屏与像屏的距离bbb保持不变保持不变保持不变,,且b4f,b4f,屏间联通凸透镜屏间联通凸透镜屏间联通凸透镜,,,可两次成像可两次成像可两次成像...当凸透镜移至当凸透镜移至当凸透镜移至OO,屏上得屏上得屏上得到一个倒立放大虚像到一个倒立放大虚像到一个倒立放大虚像,,,当凸透镜移至当凸透镜移至当凸透镜移至OO,屏上得到一个倒屏上得到一个倒屏上得到一个倒立缩小虚像立缩小虚像立缩小虚像,,,由共轭关系结合焦距的高斯公式得由共轭关系结合焦距的高斯公式得由共轭关系结合焦距的高斯公式得:实验中测得实验中测得实验中测得aaa和和b,就可测出焦距就可测出焦距就可测出焦距f.f.光路如上图所示光路如上图所示光路如上图所示:借助虚物成虚像求焦距：借助虚物成虚像求焦距：借助虚物成虚像求焦距：如图如图如图444所示，先用凸透镜所示，先用凸透镜所示，先用凸透镜LL使成实象成实象成实象AA便可视为凹透镜便可视为凹透镜便可视为凹透镜LL的物体（虚物）所在位置，的物体（虚物）所在位置，的物体（虚物）所在位置，之后将凹透镜之后将凹透镜之后将凹透镜LL放于放于放于LL和和和AA之间，假如之间，假如之间，假如OO，则通过，则通过，则通过LL的光束经的光束经的光束经LL折射后，仍能产生一实象折射后，仍能产生一实象折射后物理实验透镜焦距测量，仍能产生一实象AA，像距，像距，像距，代入公式（，代入公式（，代入公式（111），可得凹透镜焦距。
），可得凹透镜焦距。），可得凹透镜焦距。光具座，光源，透镜架，光具座，光源，透镜架，光具座，光源，透镜架，11字矢孔屏，观察屏，凸透镜，凹透镜，反光镜字矢孔屏，观察屏，凸透镜，凹透镜，反光镜字矢孔屏，观察屏，凸透镜，凹透镜，反光镜111．光路调整．光路调整．光路调整因为应用薄透镜成像公式时，须要满足近轴光线条件，因而必须使各光学器件调节到同轴，并使因为应用薄透镜成像公式时，须要满足近轴光线条件，因而必须使各光学器件调节到同轴，并使因为应用薄透镜成像公式时，须要满足近轴光线条件，因而必须使各光学器件调节到同轴，并使该轴与光具座的滑轨平行，“共轴等高”调节分两步完成：该轴与光具座的滑轨平行，“共轴等高”调节分两步完成：该轴与光具座的滑轨平行，“共轴等高”调节分两步完成：（111）目测粗调：把光源、物屏、透镜和像屏依次装好，先将它们靠拢，使各器件中心大致等高在）目测粗调：把光源、物屏、透镜和像屏依次装好，先将它们靠拢，使各器件中心大致等高在）目测粗调：把光源、物屏、透镜和像屏依次装好，先将它们靠拢，使各器件中心大致等高在一条直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面相互平行。一条直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面相互平行。
一条直线上，并使物屏、透镜、像屏的平面相互平行。（222）细调：借助共轭法调整，参看图）细调：借助共轭法调整，参看图）细调：借助共轭法调整，参看图222，固定物屏和像屏的位置，使，固定物屏和像屏的位置，使，固定物屏和像屏的位置，使动凸透镜，可得一大一小两次成像。若两个像的中心重合，即表示早已共轴；若不重合，可先在小像动凸透镜，可得一大一小两次成像。若两个像的中心重合，即表示早已共轴；若不重合，可先在小像动凸透镜，可得一大一小两次成像。若两个像的中心重合，即表示早已共轴；若不重合，可先在小像中心作一记号，调节透镜的高度使大像的中心与小像的中心重合。这么反复调节透镜高度，使大像的中心作一记号，调节透镜的高度使大像的中心与小像的中心重合。这么反复调节透镜高度，使大像的中心作一记号，调节透镜的高度使大像的中心与小像的中心重合。这么反复调节透镜高度，使大像的中心趋于小像中心（大像追小像），直到完全重合。中心趋于小像中心（大像追小像），直到完全重合。中心趋于小像中心（大像追小像），直到完全重合。222．凸透镜焦距的检测．凸透镜焦距的检测．凸透镜焦距的检测因为实验中要人为地判定成像的清晰，考虑到人眼判定成像清晰的偏差较大，常采用左右迫近测因为实验中要人为地判定成像的清晰，考虑到人眼判定成像清晰的偏差较大，常采用左右迫近测因为实验中要人为地判定成像的清晰，考虑到人眼判定成像清晰的偏差较大，常采用左右迫近测读法测定屏或透镜的位置，即从左至右联通屏或透镜，直到在物屏或像屏上见到清晰的像，这就是左读法测定屏或透镜的位置，即从左至右联通屏或透镜，直到在物屏或像屏上听到清晰的像，这就是左读法测定屏或透镜的位置，即从左至右联通屏或透镜，直到在物屏或像屏上听到清晰的像，这就是左右迫近测读法。
右迫近测读法。右迫近测读法。如下图如下图如下图,,,物屏上的尖刺物屏上的尖刺物屏上的尖刺ABABAB经凸透镜经凸透镜经凸透镜LL后成实像后成实像后成实像AA,图中图中图中OO的焦距的焦距的焦距...现将待测凹透镜现将待测凹透镜现将待测凹透镜LL放在放在放在LL与与与AA之间之间之间,,,此时此时此时,A成为的成为的成为的LL虚物虚物虚物...若虚物若虚物若虚物AA刚好在刚好在刚好在LL的焦平面上的焦平面上的焦平面上,,,则从则从则从LL出射的光将是平行光出射的光将是平行光出射的光将是平行光..在在在LL前面垂直光轴放置一个平面反射镜前面垂直光轴放置一个平面反射镜前面垂直光轴放置一个平面反射镜,,,则最后必然在物屏上成虚像则最后必然在物屏上成虚像则最后必然在物屏上成虚像AA.此时分别测出此时分别测出此时分别测出LL的位置及的位置及的位置及虚物的位置虚物的位置虚物的位置,,,则就是待测凹透镜的焦距则就是待测凹透镜的焦距则就是待测凹透镜的焦距f.[4](2)用实物成虚像法：用实物成虚像法：用实物成虚像法：参看图参看图参看图222，将物屏、透镜固定在滑轨上，宽度小于焦距（可借助自准法数据），借助左右迫近测，将物屏、透镜固定在滑轨上，宽度小于焦距（可借助自准法数据），借助左右迫近测，将物屏、透镜固定在滑轨上，宽度小于焦距（可借助自准法数据），借助左右迫近测