薄凸透镜焦距测量方法的改进

发布时间：2021-08-01 23:00

　　本文分析了薄凸透镜焦距测量中存在的问题,并利用消除视差的方式来测量薄透镜焦距,第一种用消视差自准直法,用眼睛来代替目镜系统,将对像清晰程度的调节变为对横向的物与像视差的调节,可以大大的减少由焦深带来的误差.第二种用消视差共轭法,利用物与像的对称性,来测量焦距,同时巧妙的利用消除视差的方式.测量结果表明,利用消视差的方式得到的测量结果更精确,可达到0.4%. 

【文章来源】：大学物理. 2020,39(03)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

自制针形物体,上面是整体图,下面是针尖图

这样可以不用目镜系统,直接用针形物体作为物,用眼睛作为目镜系统,来观察物与像的视差,从而判断成像最佳位置[4,5],如图2所示,AB是针形物,A′B′是物AB所成的实像, M是平面反射镜,L是薄凸透镜,f表示薄凸透镜的焦距.这种直接观察物像视差的方式,不需要专门的光源,不需要目镜系统,利用眼睛作为目镜,不仅所用仪器减少,而且准确度高,操作也更简单,适合大学物理实验的要求.下面我们采用消视差自准直法和消视差共轭法来测量薄凸透镜的焦距.

如图2所示,将物体AB与平面镜M的距离放置足够大(大于1倍焦距),放入凸透镜L,AB到L的距离由大到小,当它们之间的距离为一倍焦距时,AB与A′B′成等大,互相倒立的物和像,这时眼睛横向左右移动,则B与B′点同时移动,且移动速度相同,B与B′点始终在一条竖直线上(同一位置),如图3所示.产生这种情况的原因是AB与A′B′在透镜轴线方向上在同一位置,当眼睛左右移动时,同一点的位置是不会发生变化的.如果A′B′成像在AB的后面,如图4(d)所示,则AB与A′B′的移动速度不同,A′B′的移动速度会慢一点,如图4(b)和4(c)所示,这是因为A′B′与AB在透镜中心线上的位置不一样,造成的视觉上的差别,远处的物体移动慢,近处的物体移动快.

【参考文献】：
期刊论文
[1]“薄透镜焦距测定”实验的教学探讨[J]. 方光宇,辛丽,赵海发.  物理实验. 2017(09)
[2]薄透镜焦距的测量研究[J]. 彭金松,彭金庆,廖洁,李根生,黄程,董一萍.  河池学院学报. 2016(02)
[3]改进自准直法测量透镜焦距[J]. 彭东青.  中国现代教育装备. 2012(19)
[4]“透镜焦距测量”实验中物屏的改进[J]. 葛国芳,丁斌刚.  大学物理实验. 2011(04)
[5]薄透镜焦距测量实验中焦深问题的研究[J]. 姚旻,瞿汉武,包良桦.  浙江教育学院学报. 2009(02)
[6]“共轭法测薄透镜焦距”中的测量条件选择[J]. 洪丽.  物理教学探讨. 2007(11)
[7]传统几何光学教学实验装置的改进[J]. 金恩培,周素琼,张立彬,韩胜阳.  物理实验. 2003(12)



本文编号：3316398