HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY

物理实验报告

实验题目：自组望远镜和显微镜   

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物理实验教学中心

实 验 报 告

（设计性实验）

一、实验题目：自组望远镜和显微镜

二、设计要求：

1.进一步掌握透镜的成像规律，了解望远镜及显微镜的工作原理；

2.自组望远镜（选取合适透镜作为目镜和物镜），并利用它测量一凸透镜焦距和一凹透镜焦距。

3. 自组显微镜（选取合适透镜作为目镜和物镜）。

三、实验所用的仪器：

凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、分辨率测试板、直尺、光具座、支架等。

四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：

1.自组一台聚焦于无穷远处的望远镜（目镜要用短焦距的）

图1  测凸透镜（物镜）焦距

根据上图测出物距u和像距v，代入公式，算出凸透镜焦距。将物镜移至与分划板与之间的距离等于物镜的焦距处。

2.用自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量另一凸透镜的焦距

测试的参考光路如图2所示：

图2用自组望远镜测凸透镜焦距

L1至物屏O之间的距离即为L1的焦距f1。

3.用自组的聚焦于无穷远的望远镜测量凹透镜焦距

该实验的参考光路图如图3所示。

图3 用自组望远镜测凹透镜的焦距

由光路图可看出

f2=v-d

因L1的焦距f1由上一实验已测出，只要测出L1的物距u，就可由成像公式算出v，再测出L1与L2之间的距离d，则可算出凹透镜L2的焦距f2。

4.自组显微镜

在所给的光学元件中要选出焦距最短的凸透镜作为物镜，另一短焦距凸透镜作为目镜。在实验中可通过改变分划板与物镜之间的距离的办法来改变显微镜的放大率。

图4  显微镜光路图

五、实验数据处理（整理表格、计算过程、结论）：

1、确定望远镜物镜（4号镜）的焦距

表1

单位：cm

2、用上面自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量另一凸透镜（5号镜）的焦距

表2

单位：cm

3、用自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量凹透镜（6号镜）的焦距

表3

单位：cm

六、总结及可能性应用（误差分析、收获、体会、改进意见及本实验的应用）：

第二篇：自组望远镜和显微镜

自组望远镜和显微镜

实验内容及要求：

1、自组一台聚焦于无穷远处的望远镜

选取光学器件自组一台聚焦于无穷远处的望远镜。

提示：聚焦于无穷远处的望远镜要求分划板与物镜之间的距离等于物镜的焦距。

2、用自组的聚焦于无穷远处的望远镜测量另一凸透镜的焦距

提示：该望远镜是一聚焦于无穷远处的望远镜，用其观察物体时，入射光要求是平行光，　　　　　 否则是看不清物的。

3、用自组的聚焦于无穷远的望远镜测量凹透镜焦距

提示：可在上一实验内容的基础上进行实验操作。

4、自组显微镜

　　根据显微镜原理，在所给的光学元件中要选出焦距最短的凸透镜作为物镜，另一短焦距凸透镜作为目镜。在实验中可通过改变物屏与物镜位置的办法来改变显微镜的放大率。本内容为自组与观察性实验，不要求定量的测量。

提供的主要器材有：

凸透镜、凹透镜、物屏、像屏（分划板）、光具座、直尺、支架等

提示要点：

 1、理解薄透镜的成像规律。近轴光线条件下，薄透镜成像公式。。

2、了解放大镜、望远镜及显微镜的工作原理。

3、会用简单的方法估计凸透镜的焦距。

4、理解视差概念，知道如何才能消除视差。

光学实验中经常要准确地测量像的大小、位置等，在调整过程中一定要注意消视差。视差产生的原因：若分划板与被测物体（或像）不共面时，随眼睛的晃动（观察位置稍微改变），分划板与被测物体（或像）之间会有相对移动，难以准确测量。若像与分划板之间有视差时，说明两者不共面，应稍稍调节像或分划板的位置，并同时微微晃动眼睛，直到像与分划板之间无相对移动即无视差，此时可准确读数。

实验报告要求：

1、写明本实验的目的和意义；

2、阐述实验的基本原理、设计思路和研究过程；

3、记下所用仪器、材料的规格或型号、数量等；

4、记录实验的全过程，包括实验步骤、各种实验现象和数据处理等；

5、分析实验结果，讨论实验中出现的各种问题；

6、得出实验结论，并提出改进意见。