凸透镜如何求焦距

Question

如题所述

Answer 1

凸透镜求焦距有两种方法，一是用平行光线穿过透镜会聚成一个最小最亮的光斑，从光斑到透镜中心的距离就是焦距。二是根据物距=像距=2倍焦距时，物体成等大倒立的实像来求焦距。

1、通过凸透镜的成像规律来计算焦距：1/f=1/u+1/v 。（f是焦距，u是物距，v是相距）。

2、对在空气中厚度为d，曲率半径为R1和R2的透镜，有效焦距为：1/f=(n－1)[1/R?－1/R?+(n－1)d/nR?R?] 。

3、此处n是凸透镜材料的折射率，数值1/f就是这个透镜的光学倍率，f是焦距。已知折射率n、曲率半径R就可根据公式求出焦距f。

4、还有共轭法，可以利用光具座固定好光源和光屏位置，测量出它们的间距L。将待测焦距的凸透镜放在其间，沿主轴移动凸透镜，使光屏上两次呈现出光源倒立的像。

凸透镜的焦距测量方法：

凸透镜的焦距测量方法有公式法、共轭法、平行光聚焦法、远芦滚物成像法。

公式法，利用光具座做凸透镜成实像的实验，测量并记录成像时的物距u和像距v，根据透镜成像公式，计算出透镜焦距f，多次测量后取平均值。

共轭法，利用光具座固定好光源和光屏位置，测量出它们的间距L。将待测焦距的凸透镜放在其间，沿主轴移动凸透镜，使光屏上两次呈现出光源倒立的像。记录两次成像时透镜的位置，由此求出两次成像过程中透镜移动的距离d，根据公式可计算出凸透镜焦距f，这个方法叫共轭法。这是实验室中常用的测凸透镜焦距的方法之一。

平行光聚焦法，根据凸透镜特性，让平行光（如太阳光）沿主轴方向入射到凸透镜上，在另一侧与透镜平行放置一光屏，调节光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此时透镜与光屏的间距为凸透镜焦距。这是一种简便的粗测凸透镜焦距的方法。