凸透镜验证牛顿方程

　　如图19／2，设P和Q是透镜的主焦点，如果I是O的像。则牛顿方程为

OP×IQ＝f²，

其中f是透镜的焦距。此式对于实像和虚像都成立。

　　实验步骤

　　安装透镜，使它的轴水平，在透镜后面与光轴垂直地放一平面镜，调节移动第一枚大头针P，使它与自己的像“无视差”，此后，不再移动P和透镜。把平面镜置于透镜的另一侧，在另一个主焦点处放置第二枚大头针Q（同样地、也是移动第二枚大头针，使它与自己的像“无视差”为止），测量PQ，它等于2f。

　　对于实像，用第三枚大头针O作为物体，根据“无视差”用第四枚大头针I确定像的位置（确定实像也可以用像屏），对于O来说，离开透镜比P更远，但O总在P的一边，在尽可能宽的范围内逐次移动O，对于每组位置，记录OP和IQ的长。

　　对于虚像，可以重复上述步骤，但是要把O放在P和透镜之间，“像针”I必须放在与O和P同一侧，并比P离透镜更远，从Q这侧通过透镜可以观察到这个像，越过透镜的顶部可以看到I针，调节I针使它与自己的像“无视差”。

　　使IQ的范围尽可能宽些，记录一系列对应的OP和IQ的值（测量IQ而不是IP）。

　　数据记录与处理

　　将所有的观测数据绘制成表，对于实像和虚像分别作出DP－1／IQ图象。如果牛顿方程在此成立，则这条曲线应当是斜率等于f2的直线。