A partir de los conocimientos adquiridos, diseñar un pequeño experimento para medir la distancia focal de una lente convexa
Distancia al objeto (u) Aplicación de las propiedades de la imagen
u >2f Cámara de imagen real reducida invertida
u=2f imagen de tamaño real invertida
2f>u>f Proyector de diapositivas de imagen real ampliada invertida
u =f sin imagen
u Puede ajustar la distancia entre la fuente de luz y la pantalla de luz y colocar la lente convexa entre las dos para forme una imagen real invertida (u=2f), y se puede calcular la distancia focal Para diseñar un método para medir la distancia focal de una lente convexa Apunte una lente convexa al sol, mueva un trozo de papel blanco detrás de la lente convexa, y el punto más pequeño y brillante donde la luz del sol converge en el papel blanco llega al punto de la lente convexa. La distancia es la distancia focal de la lente convexa si la longitud focal de la lente es mayor que la. banco óptico, ¿cómo medir la distancia focal de la lente convexa? Diseñar un experimento. Debe ser colocar la lente a cierta distancia frente al banco óptico y medir la distancia entre la lente y el 0. escala del banco óptico. La distancia L1. Se diseña un dispositivo de protección contra la luz encima del banco óptico y a la misma altura que la lente. El propósito es hacer que la lente refracte la luz que pasa y minimice la pérdida de luz. Haga que el brillo del punto de recogida de luz en el foco sea suficiente. Haga que el espejo mire hacia el sol y mueva la pantalla de luz en el banco de luz hasta obtener el punto de luz más brillante y más pequeño. Mida la distancia L2 entre el punto de luz y la escala 0. La distancia focal de la lente: L=L1+L2. Durante el funcionamiento, es mejor integrar el soporte de la lente y el banco óptico. Y fácil de mover. Es mejor cuando el sol recién sale o está a punto de ponerse. Reduzca la rotación angular de todo el banco óptico. Fácil de operar. Sólo como referencia. Diseñe dos esquemas para encontrar la distancia focal de lentes convexas basándose en las reglas de imagen de lentes convexas El estudio experimental de las reglas de imagen de lentes convexas es: cuando la distancia del objeto está dentro de una distancia focal, una posición vertical, se obtiene una imagen virtual ampliada; cuando está entre el doble de la distancia focal, se obtiene una imagen real invertida y ampliada; cuando está más allá de la doble distancia focal, se obtiene una imagen real invertida y reducida; Este experimento pretende estudiar y confirmar esta regla. En el experimento, existe la siguiente tabla: Distancia del objeto u Naturaleza de la imagen Posición de la imagen Ampliación o reducción vertical o invertida de la imagen virtual o imagen real y la Mismo lado y diferente lado del objeto Distancia de imagen v u>2f Imagen real invertida y reducida en el lado opuesto f u=2f Invertida y de igual tamaño imagen real en el lado opuesto v=2f f2f u=f -- - - - u Esta es una tabla diseñada para confirmar esa regla. De hecho, las imágenes de lentes satisfacen la fórmula de imágenes de lentes: 1/u (distancia del objeto) + 1/v (distancia de la imagen) = 1/f (distancia focal de la lente) Método para medir la distancia focal de una lente convexa 1. Prepare una pantalla blanca, que se utiliza para mostrar imágenes reales 2. Prepare una pantalla negra con un agujero en el medio (diámetro conocido), un trozo de papel de seda (preferiblemente con patrones); ), y una lámpara, que se utiliza como fuente de luz y como imagen del objeto; en tercer lugar, se prepara un soporte, que se utiliza para colocar la lente; Medida de la distancia focal de una lente convexa: tapar el agujero de la pantalla negra con papel de seda, colocarla a la izquierda, y colocar una luz más a la izquierda, de modo que obtengamos una ronda brillante imagen del objeto; coloque la lente en el medio; colóquela en la pantalla blanca derecha. ——Ajuste la distancia entre las dos pantallas y la lente para que sea igual y, al mismo tiempo, alargue o acorte la distancia hasta que aparezca una imagen circular clara del mismo tamaño que el agujero negro de la pantalla en la pantalla blanca (si hay patrones , puedes ver que esta es una imagen invertida). En este momento, la distancia entre la lente y cualquier pantalla es igual al doble de la distancia focal, o 1/4 de la distancia entre las dos pantallas es la distancia focal de la lente. Este método es más preciso. Principio: cuando la distancia del objeto = distancia de la imagen = 2 veces la distancia focal, el objeto y la imagen tienen el mismo tamaño. Al realizar un experimento con lentes convexas, no sabes la distancia focal. Por favor, mide la distancia focal. La forma más estúpida es iluminarla con luz paralela, encuentra el enfoque. y mida la distancia desde el centro de la lente hasta el foco. Se desconoce la distancia focal de una lente convexa. Diseñe una solución simple para medir aproximadamente su distancia focal. En exteriores, use una lente convexa. Lente para enfocar la luz solar Cuando se forma un origen en el suelo, la distancia entre la lente convexa y el suelo es la distancia focal. El equipo necesario para el experimento de medir la distancia focal de una lente convexa es ________ Al sol, deje que la luz del sol pase a través de la lente convexa verticalmente y brille sobre la pantalla de luz (o el suelo), ajustando la distancia entre la lente convexa y la luz. pantalla, puede obtener el punto más pequeño y brillante en la pantalla de luz, es decir, el enfoque. Utilice una escala para medir la distancia desde el foco hasta el centro de la lente convexa, que es la distancia focal de la lente convexa. Si no hay luz solar, puedes utilizar la luz de una linterna. 2. Método de imagen Utilice un objeto más brillante lo más lejos posible como fuente de luz, deje que la luz emitida por dicha "fuente de luz" brille en la pantalla de luz a través de un lente convexa y ajuste la distancia de la lente convexa a la pantalla de luz le permite obtener la imagen más clara de la "fuente de luz" en la pantalla de luz. Utilice una escala para medir la distancia desde la imagen hasta el centro de la lente convexa, que es el foco de la lente convexa. (Cuando la distancia del objeto es mucho mayor que la distancia de la imagen, este resultado es bastante ideal) 3. Método de la lupa Utilice una lente convexa como lupa para observar un texto Y deje que la lente convexa se extraiga del papel. A medida que la superficie se aleja gradualmente de la superficie del papel (la superficie del espejo y la superficie del papel siempre son paralelas), las personas primero observan que la fuente vertical cambia de pequeña a grande, luego no pueden ver. cualquier cosa, y finalmente observan que la fuente invertida cambia de grande a pequeña. Cuando el ojo no puede observar nada a través de la lente convexa, significa que la superficie del papel está en la posición de enfoque de la lente convexa. Utilice una escala para medir la distancia desde la superficie del papel hasta el centro de la lente convexa, que es la distancia focal de la lente convexa. Algoritmo de cálculo para la distancia focal de una lente convexa El algoritmo de cálculo para la distancia focal de una lente convexa se puede calcular basándose en la fórmula de imagen de la lente convexa: f=uv/(u+v), de la distancia conocida del objeto u y distancia de la imagen v. f. ¿Cómo medir la distancia focal de una lente convexa? Existen muchos métodos para medir la distancia focal. El siguiente es un método más preciso que se utiliza habitualmente en los laboratorios de física general. 1. Método de enfoque de luz paralela Generalmente, se debe utilizar muy buena luz paralela para realizar este experimento. El más utilizado es la luz solar. La distancia a la que se enfoca la luz solar hacia un punto es la distancia focal. Sin embargo, la luz del sol debe entrar verticalmente, lo que requiere un ajuste mediante el sistema reflector. 2. Método de distancia del objeto y distancia de la imagen Utilice un banco óptico y una buena fuente de luz y una pantalla de luz para medir la distancia del objeto y la distancia de la imagen. de sus recíprocos es la distancia focal. 3. Utilice distancias de objetos superiores a 10 veces la distancia focal para medir directamente. Utilice una lente para fotografiar objetos muy lejanos, generalmente con una distancia focal superior a 10 veces, y mida directamente la distancia de la imagen como distancia focal. El tamaño del error está relacionado con el aumento a larga distancia y es aproximadamente el recíproco de este aumento. Por ejemplo, diez veces corresponde a un error de una décima parte. 4. Método de autocolimación Este es un método utilizado por muchos instrumentos para colimar y puede usarse para medir la distancia focal con mayor precisión. Muchos instrumentos de los laboratorios ópticos universitarios tienen estructuras de este tipo. En un tubo se colocan en orden un espejo plano, una lente convexa y una pequeña pantalla de luz. El experimento se llevó a cabo en una habitación oscura con una pequeña pantalla de luz con un pequeño agujero y una fuente de luz detrás. Al ajustar repetidamente el ángulo del espejo plano, la distancia entre el espejo plano y la lente, y la distancia entre la lente y la fuente de luz, puede obtener una imagen clara de la fuente de luz desde el pequeño orificio que se encuentra encima de la luz. Finalmente, esta imagen coincide con el pequeño orificio. En este momento, la pequeña La distancia desde el orificio hasta la lente es la distancia focal. Hay luz paralela entre la lente y el espejo plano. es perpendicular al espejo plano y pasa justo por el pequeño orificio. El eje óptico es paralelo a la luz paralela. Recomiendo el cuarto método