初中科学简答题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/08 00:14:19
说出2种最简单的粗测凸透镜焦距的方法!

1、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。
在实验室还可以用远物成像法代替平行光聚焦法估测凸透镜焦距,方法与平行光法相似;调节光屏的位置,使远处的物体(例如教室的窗或窗外的物体)在光屏上成像,光屏与透镜之间的距离近似为该透镜的焦距。
尽管上述的两种方法在测量焦距时精确程度不高,但对我们掌握凸透镜焦距的大致范围是很方便和实用的,这是我们粗测凸透镜焦距时常用的方法。

2、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。

3、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。

例1 利用光具座研究凸透镜成像的实验中,固定烛焰和光屏的位置,测得其间距为L。在它们之间放一个焦距为f的凸透镜,移动透镜过程中,在光屏上两次出现烛焰的倒立的像。试证明烛焰与光屏间距L大于透镜焦距f的四倍,即L>4f。
证明:设烛焰成像时到透镜的距离为u,则相应的像距(光屏到透镜的距离)为L-u,根据透镜成像公式,则有
化简有 f(L-u)+fu=u(L-u)
整理得 u2-Lu+fL=0
题设条件中透镜在两个不同位置时在光屏上都能成像,对应在方程u2-Lu+fL=0中,u有两个不相等的实根,实根为 ∵L2-4fL>0, 有L>4f
由以上分析还可以看到,当L=4f时,,
此时光屏上只能成一个与烛焰等大的倒立的像。
当L<4f时,