1樓：匿名使用者
實驗原理
1．用測節器測定光具組的基點
設有一束平行光入射於由兩片薄透鏡組成的光具組，光具組與平行光束共軸，光線通過光具組後，會聚於白屏上的點，如圖5—4—1所示，此點為光具組的像方焦點。若以垂直於平行光的某一方向為軸，將光具組轉動一小角度 ，可有如下兩種情況
（1）迴轉軸恰好通過光具組的第二節點
因為入射第一節點的光線必從第二節點射出，而且出射光平行於入射光。現在未動，入射角光束方向未變，所以通過光具組的光束，仍然會聚於焦平面上的點，如圖5—4—2（a）所示。但是，這時光具組的像方焦點已離開點，嚴格地講，迴轉後像的清晰度稍差。
（2）迴轉軸未通過光具組的第二節點
由於第二節點未在迴轉軸上，所以光具組轉動後，出現移動，但由的出射光仍然平行於入射光，所以由出射的光線和前一情況相比將出現平移，光束的會聚點將從移到，如圖5—4—2（b）所示。
測節器是一個可繞鉛直軸轉動的水平滑槽，待測基點的光具組（由薄透鏡組成的共軸系統）放置在滑槽上，位置可調，並由槽上的刻度尺指示的位置如圖5—4—3所示。測量時輕輕地轉動一點滑槽，觀察白屏上的像是否移動，參照上述分析判斷是否位於軸上，如果未在軸上，就調整在槽中位置，直至在軸上，則從軸的位置可求出對的位置。
2．用牛頓公式測量光具組基點
牛頓公式
（5—4—1）
式中為從物方焦點量起的物方焦點到物的距離，為從像方焦點量起的像方焦點到像的距離。物方焦距和像方焦距分別是從第一和第二主面量到物方焦點和像方焦點的距離。
實驗儀器
光具座，測節器，薄透鏡（幾片），物屏，光源，準直透鏡（焦距大一些），平面反射鏡，光具組，尖頭棒，形輔助棒，白屏。
實驗內容
1．用測節器測定光具組的基點
（1）測量透鏡和的焦距、（、為組成光具組的二薄透鏡）。
（2）將和按組成光具組置於測節器的滑槽上。
（3）按圖5－4—3所示，將光源、物屏、準直物鏡、測節器及白屏置於光具座上時，調節其共軸。
（4）用自準方法調節物屏位於準直物鏡的物方焦面上，調好後和的位置均不要再移動。
（5）照亮物屏，移動白屏得到清晰的像，輕輕少許轉動滑槽，從像的移動判斷的位置，逐漸移動光具組，直至其第二節點在轉軸上為止。（可用放大鏡觀察像）。記錄軸和焦點相對於的位置，重複幾次。
（6）將光具組轉180度，此時原來的節點成為，同上進行測量。
（7）繪圖表示光具組主面及焦點的位置，計算焦距之值。
（8）取，重複上述步驟3～4次。
2．用牛頓公式測定光具組基點
（1）測量兩凸透鏡的焦距和。
（2）按圖5—4—4所示佈置儀器，取及組成光具組，調節其共軸。利用尖頭棒p和平面鏡m，依據自準直法確定光具組焦點f的位置，用t形輔助棒測出光具組最外側鏡面a到f的距離l。
（3）將光具組轉180度，測量光具組b面前焦點f’的位置l’（即bf’的平均值）。
（4）將尖頭棒置於物方焦點的外側，另一尖頭棒q置於像方焦點f’的外側，照亮p棒，用視差法使q棒和p的像對準，用t形棒測出、的距離及，則有x=lp-l，x’=lq-l’，代入（5—4—1）式中，求出焦距f1’和f2’（要考慮x、x’的符號）。
（5）求主面相對於a、b面的位置，並繪出光具組及主面的位置。
思考題1．第一主面靠近第一個透鏡，第二個主面靠近第二個透鏡，在什麼條件下才是對的？（光具組由二薄透鏡組成）。
2．由一凸透鏡和一凹透鏡組成的光具組，如何測量其基點（距離d可自己設定）？
補充材料
1．牛頓公式
光學儀器中常用的光學系統，一般都由單透鏡或膠合透鏡等球面系統共軸構成的。對於薄透鏡組合成的共軸球面系統，其物和像的位置可由高斯公式確定。高斯公式中f’為系統的像方的焦距，u為物距，v為像距。
物距是從第一主面到物的距離，像距是從第二主面到像的距離，系統的像方焦距是從第二主面到像方焦點的距離。各量的符號從各相應主面，沿光線進行方向測量為正，反向為負（見實驗一中有關內容）。但共軸球面系統中物和像的位置，可由（5—4—1）式的牛頓公式表示，其各物理量見本實驗原理中所述。
2．共軸球面系統的基點和基面
（1）主面和主點
若將物體垂直於系統的光軸，放置在第一主點h處，則必成一個與物體同樣大小的正立的像於第二主點h ’處，即主點是橫向放大率β＝＋1的一對共軛點。過主點垂直於光軸的平面，分別稱為第一和第二主面，如圖5—4—5中的mh和m’h’。
（2）節點和節面
節點是角放大率γ=+1的一對共軛點。入射光線（或其延長線）通過第一節點n時，出射光線（或其延長線）必通過第二節點n ’，並於n的入射光線平行（如圖5—4—5）。過節點垂直於主光軸的平面分別稱為第一和第二節面。
當共軸球面系統處於同一媒質時，兩主點分別與兩節點重合。
（3）焦點、焦面
平行於系統主軸的平行光束，經系統折射後與主軸的交點f’稱為像方焦點；過f’垂直於主軸的平面稱為像方焦面。第二主點h’到像方焦點f’的距離，稱為系統的像方焦距f’。此外，還有物方焦點f及焦面和焦距f。
綜上所述，薄透鏡的兩主點與透鏡的光心重合，而共軸球面系統兩主點的位置，將隨各組合透鏡或折射面的焦距和系統的空間特性而異。下面以兩個薄透鏡組合為例進行討論。
設兩薄透鏡的像方焦距分別為f1’和f2’，兩透鏡之間距離為d，則透鏡組的像方焦距f ’可由下式求出
（5—4—2）
（5—4—1）式中，f ’＝f，兩主點位置為
， （5—4—3）
計算時注意l’是從第二透鏡光心量起，l是從第一透鏡光心量起。可以證明，對於凸透鏡組成的光具組，當時，有
（5—4—4）
2樓：祖昱聶朵兒
應該是把透鏡放在光具座前方一段距離處，量出透鏡與光具座0刻度間的距離l1.
在光具座上方，與透鏡等高處設計出一個遮光的裝置，目的是使透鏡折射過去的光，儘量地減少光的損失。使得焦點處聚光點的亮度足夠。
使鏡面正對太陽光，移動光具座上的光屏，直到得到最亮最小光點時止。
量出該光點到0刻度間的距離l2.
該透鏡的焦距：l=l1+l2.
操作時，最好把透鏡座與光具座成為一體。又便於移動。
最好是在太陽剛剛升起時或是快要降落時。使整個光具座的角度轉動較小。方便操作。
僅供參考。
初中物理，如何計算透鏡的焦距？
3樓：我是花貓貓噠
1、通過透鏡的成像規律來計算焦距：1/f=1/u+1/v 。（f是焦距，u是物距，v是相距）
2、對在空氣中厚度為d，曲率半徑為r1和r2的透鏡，有效焦距為：1/f=(n－1)[1/r₁－1/r₂+(n－1)d/nr₁r₂]
此處n是透鏡材料的折射率，數值1/f就是這個透鏡的光學倍率，f是焦距。
已知折射率n、曲率半徑r就可根據公式求出焦距f。
擴充套件資料
1、匯聚透鏡（例如一個凸透鏡、凸面鏡）的焦距是正值，而一束平行光將會聚集在一個點上。
2、發散透鏡（例如一個凹透鏡、凹面鏡）的焦距是負值，而一束平行光在通過透鏡之後將會擴散開。
3、透鏡材料的折射率n越小，透鏡的焦距越大。
4、對一個球形曲率的鏡子，焦距等於鏡子的曲率半徑的一半。
5、凸透鏡成像的最清晰的像一般不會正好落在焦點上，或者說，最清晰的像到光心的距離(像距)一般不等於焦距，而是略大於焦距。具體的距離與被照的物體與鏡頭的距離（物距）有關，物距越大，像距越小，(但實際上總是大於焦距)。
4樓：科普小星球
根據焦距的公式進行計算。
對在空氣中厚度為d，曲率半徑為r1和r2的透鏡，有效焦距為：
1/f=(n－1)[1/r1－1/r2+(n－1)d/nr1r2]此處n是透鏡材料的折射率，數值1/f就是這個透鏡的光學倍率，f是焦距。可見，透鏡材料的折射率n越小，透鏡的焦距越大。
即已知折射率n、曲率半徑r就可根據公式求出焦距f。
擴充套件資料除了上述曲率半徑與焦距的關係公式，還可以通過透鏡的成像規律來計算焦距。即1/f=1/u+1/v 。（f是焦距，u是物距，v是相距）
在利用公式 1/f=1/u+1/v 計算過程中，應該注意：上式適用於各種透鏡，如果成的是虛像，則像距v應以負值代入；如果是凹透鏡，焦距也應以負值代入。相反，通過計算，得出某像的像距是負值，其像必為虛像；得出某透鏡的焦距為負值，該透鏡必為凹透鏡
5樓：飄雪悠雲
1 公式法
利用光具座做凸透鏡成實像的實驗，測量並記錄成像時的物距u和像距v，根據透鏡成像公式,計算出透鏡焦距f，多次測量後取平均值。
2 共軛法
利用光具座固定好光源和光屏位置，測量出它們的間距l。將待測焦距的凸透鏡放在其間，沿主軸移動凸透鏡，使光屏上兩次呈現出光源倒立的像。記錄兩次成像時透鏡的位置，由此求出兩次成像過程中透鏡移動的距離d，
根據公式可計算出凸透鏡焦距f，這個方法叫共軛法。這是實驗室中常用的測凸透鏡焦距的方法之一。
3 平行光聚焦法
根據凸透鏡特性，讓平行光（如太陽光）沿主軸方向入射到凸透鏡上，在另一側與透鏡平行放置一光屏，調節光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮，此時透鏡與光屏的間距為凸透鏡焦距。這是一種簡便的粗測凸透鏡焦距的方法。
在實驗室還可以用遠物成像法代替平行光聚焦法估測凸透鏡焦距，方法與平行光法相似；調節光屏的位置，使遠處的物體（例如教室的窗或窗外的物體）在光屏上成像，光屏與透鏡之間的距離近似為該透鏡的焦距。
6樓：匿名使用者
初中階段不易太難，只用一個公式法就行，但樓下沒有寫公式，公式是：1/u+1/v=1/f
7樓：呵呵很有效
物距的倒數加上像距的倒數等於焦距的倒數。即：1/u+1/v=1/f
8樓：匿名使用者
平行與主光軸射出兩束光線，最終這兩束光線必定交於一點，這點就是這個凸透鏡的焦點，這點與凸透鏡中心的連線的長度即這個凸透鏡的焦距
9樓：隨風煙雨暢
最好的方法就是測量，把透鏡放到平行光下，太陽光或者是手電筒的光，然後移動透鏡，找到最小，最亮的點，這便是焦點，那麼透鏡到這點的距離就是焦距了
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