【目的和要求】
实验研究凸透镜的成像规律:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
【仪器和器材】
光具组,蜡烛。
光具组是专供初中进行光学实验的一种仪器。仪器如图2.6-1所示,它包括3个三角形(或圆形)底座、凸透镜、烛台、毛玻璃屏及刻度尺。
【实验方法】
1.组装调整仪器
将各零件组装好。然后以凸透镜中心高度为基准,适当调整毛玻璃屏和烛台火焰的高度,使它们的高度基本相等,并且利用三角底座,把它们调在一条直线上。这个步骤称为“对光轴”,这一步骤在光学实验中是比较重要的,所以应特别重视。
2.实验
以凸透镜为基点,向烛台方向量出一倍焦距(即100毫米)、二倍焦距(即200毫米)的距离并作出标志。将烛台放在距透镜大于200毫米的位置上,移动毛玻璃屏,使毛玻璃屏上出现烛焰清晰的实像。观察这个实像,看它比实物是大了还是小了,是正立还是倒立的。测出像距(即毛玻璃屏距透镜的距离),它与焦距、二倍焦距有什么关系?(大于、小于或等于)
改变物距(物体到透镜的距离),按表2.6-1顺序进行实验。把每次实验的结果记入表中。
物 距u | 像 的 性 质 | 像 的 位 置 | |||
正立或倒立 | 放大或缩小 | 虚像或实像 | 与物同侧与异侧 | 像距v | |
u>2f | |||||
u=2f | |||||
f<u<2f | |||||
u=f | |||||
u<f |
【注意事项】
1.有条件的学校可用光具座(J2507型或J2507-1型)和学生电源(J1202型或J1202-l型)代替光具组来完成这个实验。
2.在不具备遮光的条件下,用白屏代替毛玻璃屏实验,效果会好一些。
3.移动烛台和毛玻璃屏时,要注意保持它们的中心在一条直线上。为此,可以在基座的一侧划一条直线,让基础侧面贴着直线移动。
【思考题】
1.用普通相机照相时,镜头对准了景物后,为什么还要调整焦距(俗称“调焦”)?这是在调整透镜焦距的大小吗?
提示:这是为了调整透镜的位置,使景物的实像恰好落在底板上。并不是改变镜头的焦距。
2.照相机照出来的像,一般比实物小,这时景物到凸透镜的距离应在什么范围?提示:应在镜头两倍焦距以外。
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