基本信息
- 项目名称：
- 凹透镜激光法测量焦距的探究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 介绍一种利用激光入射测量凹透镜焦距的新方法。此方法用两束激光模拟点光源成像，结合几何学原理简便测量出实物成虚像、 虚物成虚像、虚物成实像时的凹透镜焦距。此方法不需借助其它光学器件、操作简便、原理简单、实验结果准确。
- 详细介绍：
- 现有的测量方法存在着几个缺点：调激光平行于光轴入射比较困难，找到出射光斑比较困难。该项目针对已有的测凹透镜焦距方法中的不足和缺陷进行改进、创新，得到了更加简便、易于操作的测量凹透镜焦距的方法，弥补了现有关于凹透镜焦距测量方法的不足。运用相似三角形原理，结合激光的特性，模拟出凹透镜成像的光路，从而简便测量出凹透镜的焦距，并且无需其他光学元件的辅助，同时实验结果的精确度也较高，是一种可行的测量凹透镜焦距的新方法。同时也为大学生的设计性、探究性和创新性实验提供了一条有益的思路。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 实验中测量凹透镜焦距主要用凸透镜、平面镜等光学仪器辅助来求焦距。而关于如何不借助其他光学仪器，简单方便地测量凹透镜的焦距已经有许多专家学者进行过探索和研究，也已经得出了一些简易、巧妙地测量凹透镜焦距的方法。但现有的方法测量中存在着几个缺点。本项目针对已有的测凹透镜焦距方法中的不足和缺陷进行改进、创新，以求得更加简便、易于操作的测量凹透镜焦距的方法。
科学性、先进性及独特之处
- 针对现有方法的不足，经过探索本文提出了一种新方法，此方法结合了简单的几何学原理，将物距-像距法运用到凹透镜焦距的测量中，无需其他光学元件的辅助，可摆脱光线平行光轴入射这一束缚，弥补了文献中一些方法的不足。实验证明，此法操作简便，结果准确，是一种较实用的可行方法。研究主要采用实物成虚像、 虚物成虚像、虚物成实像测凹透镜焦距。
应用价值和现实意义
- 实验证明，此方法原理简单，操作简便，实验结果的精确度较高，是一种可行的测量凹透镜焦距的新方法。同时得到了用虚像测量焦距的方法。此方法的各种情况和其他方法的测量可以作为大学生的设计性、探究性和创新性实验。
学术论文摘要
- 摘 要：介绍一种利用激光入射测量凹透镜焦距的新方法。此方法用两束激光模拟点光源成像，结合几何学原理简便测量出实物成虚像、 虚物成虚像、虚物成实像时的凹透镜焦距。此方法不需借助其它光学器件、操作简便、原理简单、实验结果准确。
获奖情况
- 1、凹透镜激光法测量焦距的探索，技术物理教学，ISSN1005-9555/CN15-1224/O3,2010，18（3） 2、凹透镜激光法测量焦距的探究，大学物理实验， ISSN1007-2934/CN22-1228/O4,2010，23（5） 3、用激光法测量凹透镜焦距的探究，物理通报，ISSN0509-4038/CN13-1084/O4,2011(1)
鉴定结果
- 利用激光法成功进行了凹透镜焦距的测量，并对测量原理和、测量方案及测量结果进行了深入的分析和讨论，得到了有益的结论。
参考文献
- 1.杨成伟.用激光为光源测量凹透镜焦距[J].实验科学与技术,2008. 2.黄羽中,欧阳艳东.测凹透镜焦距的新方法[J].汕头大学学报:自然科学版,1998. 3.张志伟,孙丙西.一种测量薄凹透镜焦距的新方法[J].内蒙古民族大学学报:自然科学版,2002. 4.李建华.凹透镜焦距的测量方法[J].唐山师范学院学报,2001.
同类课题研究水平概述
- 对于凹透镜焦距的测量目前都必须得到实像才能测量，借助凸透镜才能测量；有采用激光法测量的，但调节平行和共轴比较麻烦。本研究的方法是应用双束激光得到实物、虚物、实像和虚像，应用几何光学和几何方法得到凹透镜焦距测量的计算公式。创新点在于通过双束激光得到实物、虚物、实像和虚像，通过虚像测量焦距，调节方便及操作简单。
