透鏡參數(shù)的測量(已批閱)

實驗報告評分：5-少年班系06級學(xué)號PB06000680姓名張力日期2007-5實驗題目：透鏡參數(shù)的測量實驗?zāi)康模毫私夤庠?、物、像之間的關(guān)系以及球差、色差產(chǎn)生的原因，熟練掌握光具座上各種光學(xué)元件的調(diào)節(jié)并且測量薄透鏡的焦距和透鏡的球差和色差實驗原理：1、符號規(guī)定總結(jié)為順光線方向為正，逆光線方向為負。2、高斯成像公式設(shè)p為物距，q為像距，物方焦距為f1，像方焦距為f2，則有空氣中f2=－f1=f，則公式變成。3、測凸透鏡焦距（1）直接法測得光線會聚點和透鏡中心的位置x1、x2，則f=|x1-x2|。（2）公式法如圖測得p、q，利用高斯公式進行計算。（3）平面鏡反射法利用平面鏡反射在物屏上成清晰的像，從而得到焦距f。（4）位移法當屏與物的距離A>4f時，有兩個清晰成像的位置，記兩個位置之間的距離為l，則。4、輔助透鏡測量凹透鏡焦距凹透鏡將實物成虛像，故通過凸透鏡成像后，將像作為凹透鏡的物，從而在屏上得到實像，再利用高斯公式計算f。5、球差、色差當透鏡的孔徑較大時，從軸上一物點發(fā)出的光經(jīng)過球面折射后不再交于軸上一點，引起球差；由于透鏡對不同波長的光折射率不同，不同顏色的光所成的像的大小、位置都會有所不同，形成色差。實驗器材：光具座（包括光源、物屏、凸透鏡、凹透鏡、像屏等器具）實驗內(nèi)容：1、調(diào)整儀器，將各個光學(xué)儀器的中心主軸對到一條直線上，調(diào)節(jié)光源亮度使其適中；2、用平面鏡反射法測量凸透鏡焦距，記錄相關(guān)位置坐標（5次）；3、用公式法測量凸透鏡焦距，記錄相關(guān)位置坐標（5次）；4、用位移法測量凸透鏡焦距‘記錄相關(guān)位置坐標（5次）；5、測量凹透鏡焦距（1次）；6、整理儀器，數(shù)據(jù)處理。實驗數(shù)據(jù)：實驗中各次測量數(shù)據(jù)如下：1、平面鏡反射法測量凸透鏡焦距物點位置坐標x0：16.0cm透鏡位置坐標（5次）：26.3cm26.2cm26.2cm26.1cm26.1cm2、公式法測量凸透鏡焦距物點位置坐標：16.0cm透鏡坐標y：46.0cm屏坐標（5次）：60.6cm60.6cm60.5cm60.6cm60.7cm3、位移法測量凸透鏡焦距物點位置坐標：16.0cm屏坐標：66.0cm透鏡成像位置：大：30.1cm30.2cm30.3cm30.2cm30.3cm?。?2.6cm52.7cm52.6cm52.5cm52.5cm4、測量凹透鏡焦距物點位置：16.0cm凸透鏡位置：32.3cm凹透鏡位置：47.6屏第一次位置：58.6cm屏第二次位置：75.1cm數(shù)據(jù)處理（方便起見，以下數(shù)據(jù)處理時均取絕對值，正負號直接加在計算式中）：1、平面鏡反射法測量凸透鏡焦距透鏡坐標的平均值：26.1?26.18?那么焦距而透鏡坐標的標準差為又取ΔB=1mm，那么計算得x的展伸不確定度為那么最終結(jié)果表示成2、公式法測量凸透鏡焦距物距p=y-x0=46.0cm-16.0cm=屏位置的平均值60.6?60.60?其標準差計算出像距平均值由高斯公式，有又取ΔB=1mm，那么計算得x的展伸不確定度為也即是Ux0.68=0.033cm，P=0.68由不確定度的傳遞公式，那么？如何推導(dǎo)而來上是錯誤，1次測量有B類不確定度那么Δf=0.03cmUfΔf表示的是最大不確定度故最終結(jié)果表示成3、位移法測量凸透鏡焦距物與屏的距離A=50.0cm成大像位置的平均值同前面問題其標準差為那么它的展伸不確定度為成小像位置的平均值其標準差為那么它的展伸不確定度為那么根據(jù)公式計算得根據(jù)不確定度的傳遞公式，有同前則Δf=0.07cm那么最終結(jié)果寫成4、測量凹透鏡焦距實驗小結(jié)：1、本次實驗過程比較簡單和迅速，但是判斷成像是否清晰是一件比較困難的事情；2、比較三種方法測量所得到的凸透鏡的焦距，在一定誤差范圍內(nèi)是基本相同的，而且結(jié)果的誤差也基本在一個數(shù)量級上，因此實驗是