用“共轭焦点”法测定凸透镜的焦距
作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:53:33阅读:
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仪器
曲率半径为200-300mm的凸面镜;大头针;探针;平面镜。
原理
对于凸面镜,任何真实物体的像都在面镜的顶点和焦点之间,是缩小的虚像,因此,选用探针作为物体。
实验步骤
将探针放在面镜的前面,由于像在面镜的背后,可以用下面两种方法之一确定像的位置:
(i)把大头针放在面镜背后,越过面镜顶点观察它并移动其位置,直到与在面镜中看见的探针的像“无视差”为止。
(ii)把一平面镜放在凸面镜稍前些,并在眼睛与平面镜之间放一枚大头针(xy),见图20/2,移动大头针(或移动平面镜),直到平面镜里看到的像(x′y′)与探针(AB)在凸面镜里的像(A′B′)重合为止。
图20/2为本实验装置的示意图,参考该图有v=(d-s)。所以,找出了大头针和平面镜间的距离d,以及凸面镜和平面镜之间的距离s,就可以算出v。
重复上述实验步骤,找出至少五组对应的u和v的值,取值范围要尽可能宽些。
数据记录与处理
把结果和对应的u、v的值绘制成表。
这些点全部在第二和第四象限(实际观测到的值是在第四象限,其等效共轭点在第二象限),画一条通过这些点的最佳直线,它将如图17/4(c)所示横跨第三家限,并在两条轴上给出相等的截距,由此可计算焦距。
注释:如果调节平面镜,使得在凸面镜和平面镜里的两个像重合,那末,这个实验可以仅用一枚大头针进行。这个方法的困难是凸面镜所形成的像比平面镜所形成的像小。
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