薄透镜焦距的测定及组装显微镜

光学是物理学中最早发展起来的学科之一,具有悠久的历史和广泛的应用领域。在种类繁多的光学仪器中,透镜是最常用的光学元件,而焦距是透镜的一个主要参数,它决定透镜的成像位置和性质(大小、虚实、倒正等)。本实验通过测量薄透镜的焦距,掌握几何光学的基本测量方法和光路的调整技术。  

1、熟悉光具座及其附件的使用。  

2、掌握用自准直法、直接法和位移法测量薄透镜焦距的方法。  

3、掌握光学系统等高共轴的调节方法。  

导轨(光具座)、滑座、带有毛玻璃的白炽灯光源S、物屏P、凸透镜L(f = 190 mm/150 mm)、二维调整架、平面反射镜M、白屏H、1/10 mm分划板F、被测目镜LE(fE= 14 mm)、可变口径二维架、测微目镜L(去掉其物镜头的读数显微镜)、读数显微镜架。    

为了计数准确并且避免不必要的像差,光学实验中需要对光学系统进行等高共轴调节,使各光学元件光轴重合且与光具座的导轨严格平行,物、屏中心处于光轴上,物平面、像平面垂直于光轴。此外,照明光束也应尽量沿光轴方向。

粗调:将光源、物、透镜(组)、像屏或测微目镜等元件,安装在光具座上,并使它们尽量靠拢,目视调节各元件的高低、左右位置和方向,使各元件的中心大致在与导轨平等的同一直线上,并使物平面、像平面和透镜面三者相互平行且垂直于导轨。  

(1)将全部器件按图5.13-6所示顺序摆放于导轨上,靠拢后目测调至共轴。  

(2)在F、LE、L的底座距离很小的情况下,前后移动LE,直至在测微目镜L中看到清晰的1/10 mm的刻线,并使之与测微目镜中的标尺(mm刻线)无视差。  

(3)测出1/10 mm刻线的宽度,求出其放大倍率m1,并分别记下L和LE的位置a1、b1。  

(4)将测微目镜L向后移动30—40 mm,再慢慢向前移动LE,直至在测微目镜L中又看到清晰且与毫米标尺刻线无视差的1/10 mm刻线的像。  

(5)再测出像宽,求出m2,记下L和LE的位置a2、b2,计算目镜焦距fE。  



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