方法一:平行光聚焦法
1. 准备工具:需要一块带有刻度的白纸板、一个光源(如手电筒)以及被测的凸透镜。
2. 实验步骤:
- 将光源发出的光线调整为平行光束。可以使用手电筒对准远处的物体,确保光线尽可能平行。
- 把凸透镜放置在光源和白纸板之间,调整凸透镜的位置,直到白纸板上出现最小最亮的光斑。
- 记录此时凸透镜到光斑的距离,这个距离就是凸透镜的焦距。
3. 注意事项:确保光源发出的是平行光,这样可以更准确地测定焦距。
方法二:物距像距法
1. 准备工具:同样需要一块带有刻度的白纸板、一个光源、凸透镜,以及一个可移动的屏幕。
2. 实验步骤:
- 固定凸透镜的位置,并将光源放置在凸透镜的一侧,调整光源与凸透镜之间的距离(称为物距u)。
- 在另一侧移动屏幕,找到清晰的像后记录下屏幕与凸透镜之间的距离(称为像距v)。
- 根据公式 \( \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} \) 计算出焦距 f。
3. 注意事项:多次改变物距进行实验,取平均值以提高测量精度。
这两种方法都是课堂上常用的测定凸透镜焦距的实际操作方式。通过这些实验,学生们不仅能够理解理论知识,还能锻炼动手能力和科学探究精神。希望同学们在实践中多加尝试,加深对光学原理的理解。