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(cè)定薄透鏡焦距的測(cè)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(duì)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(gè)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(gè)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(duì)于幾個(gè)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?？煞謩e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(dòng)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(duì)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(cè)凹透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)成像條件是什么？?jī)煞N測(cè)量方法的要領(lǐng)是什么？⒋測(cè)凹透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)成像條件是什么？?jī)煞N測(cè)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(cè)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(cè)凹透鏡的要領(lǐng)是固定箭物，先放凸透鏡于光路中，移動(dòng)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(dòng)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(shí)O2P＝u，O2P＝v。用自準(zhǔn)法測(cè)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(dòng)凹透鏡，看到箭物平面上成清晰倒立實(shí)像時(shí)，記下凹透鏡的坐標(biāo)位置（O2），則有f2＝O2P。⒌共軛法測(cè)凸透鏡焦距時(shí)，二次成像的條件是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？⒌共軛法測(cè)凸透鏡焦距時(shí)，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(cè)量焦距，避免了測(cè)量物距、像距時(shí)估計(jì)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(dòng)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(cè)透鏡焦距時(shí)，加圓孔光闌時(shí)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(cè)量透鏡焦距，選擇測(cè)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(cè)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(cè)凹透鏡焦距時(shí)，如第一次就成一個(gè)大的象，然后再放上凹透鏡，經(jīng)發(fā)散象會(huì)更大，一象會(huì)不清晰，二會(huì)超出視場(chǎng)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(huì)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(shí)，為什么不加圓孔光闌？自準(zhǔn)直法則透鏡焦距時(shí)，為什么不加圓

8、孔光闌？答：自準(zhǔn)直法則透鏡焦距時(shí)，光經(jīng)過平面鏡反射路徑長(zhǎng)，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(cè)量凸透鏡的曲率半徑及折射率？如何測(cè)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(cè)出它第K級(jí)的直徑D，代入公式算出它的曲率半徑及折射率。2525測(cè)量時(shí)將透鏡轉(zhuǎn)過測(cè)量時(shí)將透鏡轉(zhuǎn)過180180，測(cè)量結(jié)果如何？為什么？，測(cè)量結(jié)果如何？為什么？答：測(cè)量時(shí)將透鏡轉(zhuǎn)過180，測(cè)量結(jié)果是相同的，因?yàn)檫@是在同一個(gè)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(dòng)凸透鏡使兩次在白屏所成的一個(gè)放大的像和一個(gè)縮小的像的中心重合。二、二、光具組基點(diǎn)的測(cè)定光具組基點(diǎn)的測(cè)定1.1.為什么加上圓光闌時(shí)，象看起來清晰？為什么加上圓光闌時(shí)，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