光學(xué)試驗(yàn)思考題集

1、光學(xué)實(shí)驗(yàn)思考題集光學(xué)實(shí)驗(yàn)思考題集一、一、薄透鏡焦距的測定薄透鏡焦距的測定⒈遠(yuǎn)方物體經(jīng)透鏡成像的像距為什么可視為焦距？⒈遠(yuǎn)方物體經(jīng)透鏡成像的像距為什么可視為焦距？答：根據(jù)高斯公式＝1，有其空氣中的表達(dá)式為，對于遠(yuǎn)方的vfuf?111fvu???物體有u＝－?，代入上式得f＝v，即像距為焦距。⒉如何把幾個光學(xué)元件調(diào)至等高共軸？粗調(diào)和細(xì)調(diào)應(yīng)怎樣進(jìn)行？⒉如何把幾個光學(xué)元件調(diào)至等高共軸？粗調(diào)和細(xì)調(diào)應(yīng)怎樣進(jìn)行？答：對于幾個放在光具座上的光學(xué)元件，一

2、般先粗調(diào)后細(xì)調(diào)將它們調(diào)至共軸等高。⑴粗調(diào)將光學(xué)元件依次放在光具座上，使它們靠攏，用眼睛觀察各光學(xué)元件是否共軸等高。可分別調(diào)整：1)等高。升降各光學(xué)元件支架，使各光學(xué)元件中心在同一高度。2)共軸。調(diào)整各光學(xué)元件支架底座的位移調(diào)節(jié)螺絲，使支架位于光具座中心軸線上，再調(diào)各光學(xué)元件表面與光具座軸線垂直。⑵細(xì)調(diào)（根據(jù)光學(xué)規(guī)律調(diào)整）利用二次成像法調(diào)節(jié)。使屏與物之間的距離大于４倍焦距，且二者的位置固定。移動透鏡，使屏上先后出現(xiàn)清晰的大、小像，調(diào)節(jié)透鏡

3、或物，使透鏡在屏上成的大、小像在同一條直線上，并且其中心重合。⒊能用什么方法辨別出透鏡的正負(fù)？⒊能用什么方法辨別出透鏡的正負(fù)？答：方法一：手持透鏡觀察一近處物體，放大者為凸透鏡，縮小者為凹透鏡。方法二：將透鏡放入光具座上，對箭物能成像于屏上者為凸透鏡，不能成像于屏上者為凹透鏡。⒋測凹透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)成像條件是什么？兩種測量方法的要領(lǐng)是什么？⒋測凹透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)成像條件是什么？兩種測量方法的要領(lǐng)是什么？答：一是要光線近軸，這可通過在透鏡前加

4、一光闌檔去邊緣光線和調(diào)節(jié)共軸等高來實(shí)現(xiàn)；二是由于凹透鏡為虛焦點(diǎn)，要測其焦距，必須借助凸透鏡作為輔助透鏡來實(shí)現(xiàn)。物距像距法測凹透鏡的要領(lǐng)是固定箭物，先放凸透鏡于光路中，移動輔助凸透鏡與光屏，使箭物在光屏上成縮小的像（不應(yīng)太?。┖蠊潭ㄍ雇哥R，記下像的坐標(biāo)位置（P）；再放凹透鏡于光路中，并移動光屏和凹透鏡，成像后固定凹透鏡（O2），并記下像的坐標(biāo)位置（P）；此時O2P＝u，O2P＝v。用自準(zhǔn)法測凹透鏡焦距的要領(lǐng)是固定箭物，取凸透鏡與箭物間距略

5、小于兩倍凸透鏡的焦距后固定凸透鏡（O1），記下像的坐標(biāo)位置（P）；再放凹透鏡和平面鏡于O1P之間，移動凹透鏡，看到箭物平面上成清晰倒立實(shí)像時，記下凹透鏡的坐標(biāo)位置（O2），則有f2＝O2P。⒌共軛法測凸透鏡焦距時，二次成像的條件是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？⒌共軛法測凸透鏡焦距時，二次成像的條件是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？答：二次成像的條件是箭物與屏的距離D必須大于4倍凸透鏡的焦距。用這種方法測量焦距，避免了測量物距、像距時估計光心位置不準(zhǔn)所帶來的誤差，在理

6、論上比較準(zhǔn)確。6如何用自準(zhǔn)成像法調(diào)平行光？其要領(lǐng)是什么？如何用自準(zhǔn)成像法調(diào)平行光？其要領(lǐng)是什么？答：固定箭物和平面鏡，移動箭物與平面鏡之間的凸透鏡，使其成清晰倒立實(shí)像答：公式法、位移法測透鏡焦距時，加圓孔光闌時象變得清晰。主要是把雜光去掉，使遠(yuǎn)軸光線變成近軸光線。2121測量透鏡焦距，選擇測量透鏡焦距，選擇放大的像還是縮小的像比較準(zhǔn)確，為什么？的像還是縮小的像比較準(zhǔn)確，為什么？答：測量透鏡焦距，選擇縮小的像比較準(zhǔn)確，容易觀察它的清晰度。

7、如果在測凹透鏡焦距時，如第一次就成一個大的象，然后再放上凹透鏡，經(jīng)發(fā)散象會更大，一象會不清晰，二會超出視場范圍。2222加圓孔光闌后，選擇較遠(yuǎn)的像還是較近的像比較準(zhǔn)確，為什么？加圓孔光闌后，選擇較遠(yuǎn)的像還是較近的像比較準(zhǔn)確，為什么？答：加圓孔光闌后，選擇較近的像比較準(zhǔn)確，因?yàn)榧由蠄A孔光闌后，光的能量會減少，如距離較遠(yuǎn)的話，由于光能的不足而影響象的清晰度。2323自準(zhǔn)直法則透鏡焦距時，為什么不加圓孔光闌？自準(zhǔn)直法則透鏡焦距時，為什么不加圓

8、孔光闌？答：自準(zhǔn)直法則透鏡焦距時，光經(jīng)過平面鏡反射路徑長，光的能量要損耗，為了保證能量所以不加圓孔光闌。2424如何測量凸透鏡的曲率半徑及折射率？如何測量凸透鏡的曲率半徑及折射率？答：用牛頓環(huán)放在讀數(shù)顯微鏡上，測出它第K級的直徑D，代入公式算出它的曲率半徑及折射率。2525測量時將透鏡轉(zhuǎn)過測量時將透鏡轉(zhuǎn)過180180，測量結(jié)果如何？為什么？，測量結(jié)果如何？為什么？答：測量時將透鏡轉(zhuǎn)過180，測量結(jié)果是相同的，因?yàn)檫@是在同一個介質(zhì)空氣中。

9、2626如何調(diào)節(jié)光具座上光學(xué)儀器的共軸？如何調(diào)節(jié)光具座上光學(xué)儀器的共軸？答：（1）粗調(diào)：用眼鏡觀察，使光具座上各元件等高，互相之間平行，中心在一條直線上。（2）細(xì)調(diào)：利用位移法進(jìn)一步調(diào)節(jié)各元件的共軸，移動凸透鏡使兩次在白屏所成的一個放大的像和一個縮小的像的中心重合。二、二、光具組基點(diǎn)的測定光具組基點(diǎn)的測定1.1.為什么加上圓光闌時，象看起來清晰？為什么加上圓光闌時，象看起來清晰？答：把雜光去掉，主要使遠(yuǎn)軸光線變成近軸光線，象看就起來清晰