一、实验简介 1． 学会常用的测量单透镜焦距的方法。 2． 学会掌握共轴光具组的调节。 3． 学习望远镜、显微镜等几何光学仪器的基本原理及使用。 二、 实验原理 透镜是光学一起中最基本的元件，如放大镜、眼镜片等都是简单的 透镜，显微镜、照相机和放大机的镜头也都是由简单的透镜组成的。 透镜按成象性质来区分，可以分为两类：一类为会聚透镜，或称正 透镜，另一类是发散透镜，或称负透镜。会聚透镜和发散透镜的表面都 是有两个球面组成，但前者中心厚、边缘薄；后者相反，中心薄、边缘 厚，他们都是有光学玻璃研磨而成的。 凸透镜： 凹透镜： （1）符号规定：
为了找到几何光学的一个普遍公式，必须要有一个统一的符号规定。 我们的符号规定是以光线进行方向作依据的:顺光线方向为正，逆光线 方向为负。入按常理取入射光的方向是从左至右，从上之下，则线段由 左至右为正，由下向上为负。至于线段的起点，在高斯公式中都是从光 心算起。 在图中是一凸透镜成象的例子 从光心算起，则 s、f 都是负的，f ’、s’是正的。 为使图中线段的值都是正的，则在 s、f 前加上负号。则物 AB 是正 的，而象 A’B’是负的。 （2）在傍轴条件下。 高斯公 式： 在空气中， 可得：
放大率公式为： （3）一般的几何光学实验都要求其满足最基本的两个条件： 必须是点物体才能成象； 必须在傍轴条件下进行。 对于条件一，我们采用光源照射在加上毛玻璃的物屏上给以满足。对 于条件二，就要依靠在给定的导轨上进行调节。使有关部件中心等高。 被充分利用的物光束轴线和光具座导轨的轴线平行，透镜的轴线与光具 导轨平行，各屏面垂直光轴方向等高，这才能获得满意的实验效果。 三、实验内容 1. 共轴的调节 光具座上个元件的共轴调节 构成透镜的两个球面的中心连线称为透镜的光轴。为了使物距、象 距的的测量准确，透镜的光轴应该更光具座的导轨平行。这些步骤成为 共轴调节。调共轴的方法如下： （1） 粗调：先将物、透镜、象屏的用光具夹夹好以后，在将他们 靠拢，用眼睛观察调节高低、左右，使他们的中心大致在一条和 导跪平行的直线上，并使他们本身的平面互相平行且与光轴垂直。 （2） 细调：如景物不在透镜的光轴上，而发生偏离，那么其象的 中心在屏上的位置将会随评的移动而变化，这时可以根据偏移的
方向判断无重型究竟是偏左还是偏右、偏上还是偏下，然后加以 调整，直到象的中心在屏上的位置不随屏的移动而变化时即可。 2. 测凸透镜焦距 平行光法 位移法（贝塞法） 3. 测凹透镜焦距 4．凸透镜成象观察及象放大率的测定 实象放大率的测定 虚象放大率的测定 5．设计几何光学仪器 放大镜 投影仪 照相机 望 远 镜 显微镜 四、实验仪器 平行光源， 光屏，物屏， 凸透镜，凹透镜等。 五、实验指导 进入本实验后，看到如下界面（图 21-1）：
图 21-1 其中， 为平行光源 为物屏 为凸透镜 为凹透镜