鏡頭焦距檢測實驗化學實驗報告 復旦大學鏡頭焦距檢測實驗化學實驗完整報告 二、實驗原理 1、薄透鏡成像規律：薄透鏡是指中心長度小得多的透鏡。 分為凹透鏡和凸透鏡。 近軸光條件下，薄透鏡的成像規律為：線性放大，其他數學量的正負規定如下：化學量符號、實物、虛物、像距、實物、虛物、焦距、凸透鏡、凹透鏡、光軸以上物體的尺寸、光軸以下像的尺寸。 本實驗中使用的是薄透鏡，因此是從光心計算的。 本實驗中，為了盡可能滿足近軸透鏡的焦距，在透鏡前面加了一個光闌，遮蓋邊緣光； (2)調整各元件，使其同軸。 以凸透鏡為例，薄透鏡的成像規律如凸透鏡圖像所示。 現將垂直于光軸的平面鏡放置在待測凹透鏡前面平面鏡成像規律圖，平行光將被反射并依次通過透鏡的焦距
為此，如右圖5所示，先用凸透鏡形成虛像，然后在虛像和凸透鏡之間插入凹透鏡，將左右光幕連接起來，就可以找到清晰的虛像。 薄凹透鏡成像定律（0>p>f）光路圖 3.實驗儀器 本實驗中的實驗儀器包括：滑軌、滑塊、焦距計（準直儀、測微物鏡）透鏡、凹透鏡、平面鏡等。 4.數據記錄與處理 從待測凸透鏡上，同時以相同的速度植入物屏和像屏，直至形成與物體一樣大的清晰虛像。 粗略測量為cm，因此待測凸透鏡的焦距大致為15.50cm。 鏡頭焦距檢測實驗化學實驗報告1.共軛法測量凸透鏡焦距物體屏幕位置100.00圖像屏幕位置37.00cm檢測序列號cm72.7972.6072.7572.8572.8972.70凸透鏡位置cm64.7964.9564.8164.7064.8164.75cm8.007.657.94 8.1 58.087.95 估計： 7. 實驗室給出的不確定度：0.250...250.2063.007.63.0063.007.3.100.15.500.05cm2。 用焦距計法測量的凸透鏡的焦距是指平行管上標注的參數。 平行管目鏡距離為550.000mm； 000毫米。
序列號鏡頭焦距mm3.3493.3673.3393.3823.3323..9808.9918.9708.9858.9498..6315.6245.6315.6035.6175.616的檢測實驗的化學實驗報告預估：0.0041.10 5.1. 10154.0.154.560.16cm3。 自標定法測量凹透鏡焦距和物屏位置（即毒箭頭AB位置）101.00cm； 凸透鏡的位置（以厘米為單位）； 檢測序列號cm61。 .1661.3061.3161.32561.4061.60 虛擬物體位置 cm39.2939.3639.3039.2639.2439.20 估計：厘米。 得知光具座的讀數偏差為0.05cm，鏡頭焦距檢測實驗的化學實驗報告為180.050.22.070.21cm。 4、薄凹透鏡成像規律研究本實驗研究薄凹透鏡成像規律。
矛AB屏位置為106.20cm； 36.19的位置是32.88cm，（虛擬物體）； 像距為10.36cm（虛像）。 通過觀察得出結論：此時，凹透鏡形成一個正立的、放大的虛像。 六、思考題 1、為什么需要調整同軸度？ 調整同軸度的主要步驟有哪些？ 如何判斷物體上的某一點已經調整到鏡頭的光軸上？ 其背后的原理是什么？ 答：如果不是同軸的，（1）不滿足實驗中近軸光線的假設； (2)可能導致在成像屏上不形成圖像或者在成像屏上不形成圖像，不方便比較圖像的大小； (3)通過坐標估計無法直接獲得物距和像距，估計過程復雜； (4)成像質量不是最好的。 調整同軸度的主要步驟：（1）目視粗調，使幾個部件的中心大致重合； (2)利用其他儀器檢測鏡頭的焦距或微調成像規律。 如果凸透鏡的位置固定，凸透鏡水平連接形成兩個圖像，且該點的兩個圖像在主光軸上并且重疊，則該點已經調整到鏡頭的光軸上。 它是基于凸透鏡成像的原理。 2、共軛法檢測凸透鏡焦距時，為什么要略小于4f？ 答：檢測困難是因為只有放大的虛像位置超出了滑軌，或者縮小后的圖像太小無法準確定位。 從操作簡單、合理性和準確性角度考慮，應略小于4f。
3. 凸透鏡的焦距可以用自標定法檢測嗎？ 如果有的話，請畫出光路示意圖。 答：是的。 光路圖如右圖6所示。 使用焦距已知的凸透鏡 L1 和待測透鏡 L2。 如右圖所示，固定L1的位置平面鏡成像規律圖，形成虛像。 在左側放置平面鏡L3，然后左右連接L2，在AB所在的原物屏上形成一個上下顛倒、大小與AB相等的清晰虛像。 記錄L2L1的距離并除以L1L2的焦距。 自標定法測量凸透鏡焦距的原理。 光路圖。 鏡頭焦距的檢測實驗。 化學實驗報告104。試驗證明，采用自標定法測量凹透鏡焦距時，將凹透鏡旋轉180°，重復檢測，取正負兩次平均值，可以消除因透鏡光心裝配不準確而造成的系統偏差。 答：將原物體AB和凸透鏡視為一個整體，能為凹透鏡提供一個虛物體，記為虛物體A'B'，則如右圖所示，A'B'與透鏡光心之間存在水平誤差。 由于原題中的平面鏡僅起到鏡像光路的作用，因此我們可以對稱放置相同的凹透鏡和凸透鏡，以便于研究。 假設原問題中鏡頭光心的高度已經與主光軸的高度一致，那么我們只需要考慮物體和圖像各自位置的水平分量。 即：鏡頭光心在水平方向裝配不正確。 具體證明思路如下（簡單的幾何關系不再詳細證明）鏡頭焦距測試實驗的化學實驗報告115。嘗試分析用焦距計測量焦距時可能出現的偏差來源。
答：偏差可能主要來自以下幾個方面：白平衡、焦深、像差、色差會造成成像不清晰，從而導致讀數偏差； 由于人眼辨別力的限制，調整后的準直器輸出并不是嚴格的平行光，而是具有一定的會聚或發散性。這會導致待測鏡頭后的光線會聚點不在鏡頭的焦平面上，形成公式偏差（或變焦偏差）。 采用自準直調節準直器時，由于人眼辨別力的限制，調用讀數顯微鏡或千分尺物鏡測量珀羅板圖像上線對寬度時的重合偏差； 顯微鏡儀器偏差中的系統偏差部分。 鏡頭焦距的檢測實驗。 附件：原始數據記錄