几何光学实验报告模板2025V3.0（当堂处理和提交）
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预习报告（课前撰写）
课堂报告
1 测量待测透镜和物屏偏离棒轴中心的距离
1.1 测量焦距待测凸透镜（顶部没有标签）的\(\Delta d \)
根据实验步骤和理论分析，凸透镜光心偏离滑块中轴的距离\(\Delta d \)可通过以下步骤计算：
1. 实验操作：
  • 调整物屏、透镜和像屏，使像屏上呈现清晰倒立实像，记录透镜滑块右侧刻度为\( x_1 \)。
  • 保持物屏和像屏位置不变，将凸透镜旋转180°，移动透镜直至像再次清晰，记录新刻度为\( x_2 \)。
  • 计算单次偏离量：\( \Delta d = \frac{1}{2} |x_2 - x_1| \)。
2. 重复测量：
  • 进行三次独立测量，分别得到\( \Delta d_1, \Delta d_2, \Delta d_3 \)。
3. 结果处理：
  • 计算平均偏离量：\( \overline{\Delta d} = \frac{\Delta d_1 + \Delta d_2 + \Delta d_3}{3} \)。
4. 结论：
  • 透镜光心偏离滑块中轴的平均距离为\(\Delta d \)（数值和单位）。
1.2 测量物屏（箭头屏）\(\Delta d \)
2 测量凸透镜焦距\(f\)
2.1 自准直法
  1. 调节共轴等高
  2. 开启光源，照亮品字形物屏，在光源和物屏间插入毛玻璃屏
  3. 平面镜至于透镜另一侧，并尽量靠近透镜
  4. 平移凸透镜，直至在物屏看到清晰、等大倒立的像。此时品字形像会与品字形孔互补
  5. 记录凸透镜和物屏在导轨上的刻度，并计算物屏和透镜的距离。注：需要根据每个光学器件的Δd对物屏和透镜的距离进行修正。
  6. 重复测量3次
2.2 共轭法
  1. 开启光源，照亮箭头形物屏，在光源和物屏间插入毛玻璃屏。
  2. 预估凸透镜焦距\(f\)，固定物屏与像屏（白屏）之间的距离\(l\)不变，并使\(l>4f\)。
  3. 凸透镜置于物屏与像屏之间。移动凸透镜，可以找到两个使白屏上成清晰倒立实像的位置，一个为大像，一个为小像。记录两次清晰成像时凸透镜的位置\(x_1\)， \(x_2\)以及物屏和白屏的位置\(y_1\)， \(y_2\)。
  4. 计算两次成清晰像的位置间距\(d\)和\(l\)。注：需要根据每个光学器件的\(\Delta d \)对\(d\)和\(l\)的值进行修正。
  5. 根据\(f=\frac{l^2-d^2 }{4l}\)计算凸透镜的焦距。
  6. 重复测量3次
2.3 对比两种方法测得的焦距结果，从系统误差角度分析造成结果不同的原因
3 搭建望远镜
3.1 搭建开普勒式望远镜
  1. 选定300mm的凸透镜作为物镜，并选择两种不同焦距的凸透镜作为目镜。
  2. 眼睛贴近目镜，以实验室内远处的物体（如挂图、远处的实验器材）作为观察对象，观察不同组合下角放大率、视野等的变化规律。
  3. 保持目镜不动，眼镜紧贴目镜，移动物镜，使被观察物体最清晰。
  4. 用手机专业模式代替人眼拍摄、记录望远镜里显示的图像。拍摄好的图像需要找老师现场观看并评分。
评分
2
4
6
8
10
3.2 搭建伽利略式望远镜
  1. 选定300mm的凸透镜作为物镜，并选择1种凹透镜作为目镜。
  2. 眼睛贴近目镜，以实验室内远处的物体（如挂图、远处的实验器材）作为对象进行观察。
  3. 保持目镜不动，眼镜紧贴目镜，移动物镜，使被观察物体最清晰。
  4. 用手机专业模式代替人眼拍摄、记录望远镜里显示的图像。拍摄好的图像需要找老师现场观看并评分。
评分
2
4
6
8
10
3.3 比较分析两种望远镜的工作模式