二、实验原理:
1.凸透镜焦距的测定
- 粗略估算法:以太阳光或较远的灯光为光源,用凸透镜将其发出的光线聚成一光点,此时,s→∞,s’≈f’,即该点可以认为是焦点,而光点到透镜中心的距离,即为图透镜的焦距,此法测量的误差约在10%左右。由于这种方法误差较大,大都用在实验前作粗略的估计,如挑选透镜等,如图1.
- 物像法:当透镜的厚度远比其焦距小的多时,这种透镜称为薄透镜。在近轴光线的 条件下,薄透镜成像规律克表示为:(1),当将薄透镜置于空气中时为: (2) 式中,f’为像方焦距;f为物方焦距,如图2。
(3)共轭法:如图3所示,使物与屏间的距离D>4f并保持不变,沿光轴方向一定透镜,得到二次成像。设物距为S1时,得到的是放大倒立实像;物距为S2时得到缩小倒立实像,透镜两次成像之间的位移为d,根据透镜成像公式,课得:
(3)。
2.凹透镜焦距的测定
辅助成像法:如图4所示,
为凸透镜,
为凹透镜,先由物体AB发出的光线经
后形成一大小适中的实像
,然后在
和
之间放入
,就能使虚像
产生一实像
。分别测出
到
和
之间的距离S2,S2’,根据公式(2)即可求出
的像方焦距f2’。
图1 图2
图3 图4
显微镜是用来观察近处微小物体细节的重要目视光学仪器。它对被观察物进行了两次放大:第一次是通过物镜将被观察物成像放大于目镜的分划板上,在很靠近物镜焦点的位置上成倒立放大实像;第二次是经过目镜将第一次所成实像再次放大成虚像供眼睛观察。如图5所示。
望远镜的作用是使通过望远镜所看到的物体对眼睛的张角大于用眼睛直接观察物体的张角,从而产生放大的感觉。
开普勒望远镜:由两个凸透镜组成,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合,如图6所示。
伽利略望远镜:由长焦距的凸透镜和一个短焦距的凹透镜组成,物镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合,如图7所示。
图5
图6 图7