共轭法测焦距

【目的和要求】

　　掌握测凸透镜的焦距的原理和方法。

【仪器和器材】

　　光具座（J2507型），学生电源（J1202型或J1202－1型），平面反射镜，刻度尺。

【实验方法】

从上面的实验知道，当物（“1”字屏）与像（白屏）之间的距离L保持不变时，待测透镜在“1”字屏与白屏之间移动位置，在屏上可得到一个放大的倒像及一个缩小的倒像。根据物、像共轭关系，透镜成放大像时的物距等于成缩小像时的像距，即u₁＝v₂，u₂＝v₁，如图5．4－3所示。图中A为透镜成放大像的位置，B为透镜成缩小像的位置。由图可知，

L＝u₁＋v₁

d＝v₁－v₂＝v₁－u₂

将上两式相加和相减，得出

　　将u₁及v₁代入透镜成像公式，则

　　实验装置与前面的方法三相同，“1”字屏与白屏之间的距离L应略大于4倍的透镜焦距，例如，待测透镜焦距为100毫米，L为420毫米左右。保持“1”字屏及白屏的位置不变，移动透镜，当在白屏上见到清晰的放大的1字形倒像时，从光具座标尺上读出透镜的位置x₀。再移动透镜，当白屏上出现清晰的缩小的1字形倒像时，读出透镜的位置x₁，则d＝x₁－x₀，代入公式可计算出焦距f，表2为1次实验的记录。

表  2