探究实验测量近视镜片和远视镜片的焦距

 

江苏丰县初级中学　戴松方

实验目的：

1．通过实验，学会应用凸透镜的成像规律，用多种方法测量凸透镜的焦距。

2．会测量凹透镜的焦距，了解凸透镜和凹透镜测量焦距的方法不同。

实验原理：

1．近视眼镜片是凹透镜，远视眼镜片是凸透镜。

2．透镜的焦距是表明凸透镜的会聚本领和凹透镜的发散本领的。根据凸透镜的成像规律，可以利用多种方法测量凸透镜的焦距。

实验器材：

近视眼镜一副、远视眼镜片一副、手电筒、白纸、刻度尺。

实验过程：

一、测量远视眼镜片（凸透镜）的焦距

1．平行光聚焦法：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上的光斑最小最亮，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，即为该凸透镜的焦距。

2．平行光线法：将手电筒的灯泡与凸透镜中心放在同一高度上，来回调节两者之间的距离，直到在透镜另一侧得到一束平行光（通常情况下，平行光束难以直接观察，可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断，若相等则可认定为平行光束），则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡到凸透镜中心的距离，即为该凸透镜的焦距。

3．二倍焦距法：将灯泡放在凸透镜的一侧，移动灯泡与光屏，直到光屏上形成倒立的、等大的实像，用刻度尺测出灯泡或光屏到凸透镜中心的距离u或v，则f =u/2=v/2。

4．十倍焦距法：使较远的窗或正在发光的灯泡通过凸透镜在光屏上成清晰的像，用刻度尺测出光屏与凸透镜中心的距离就近似等于透镜的焦距。

5．焦点不成像法：先使凸透镜与灯泡紧靠，透过凸透镜观看灯泡里的灯丝，并逐渐增大凸透镜与灯泡之间的距离，从看得见到刚好看不见时，测出凸透镜与灯丝之间的距离即为焦距。

二、测量近视眼镜片（凹透镜）的焦距

1．将近视眼镜正对着太阳光，在另一侧放一张白纸，并保持白纸与眼镜平行。

2．用刻度尺量出白纸上亮环的直径为D（如图1）。

3．量出白纸到眼镜的距离为L。

4．量出眼镜片的直径为d。

5．通过以上数据计算出凹透镜的焦距f=。