趣味物理实验 观察凸透镜成像方法

【目的】

观察凸透镜成像的几种情况；加深对“实像”和“虚像”的理解。

【器材】

已知焦距的凸透镜，光具座（J2507），光屏，蜡烛，火柴。

【步骤】

（1）如图所示，在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏。调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上，即调节以上各部件共轴。

（2）调整凸透镜的位置，使得蜡烛到凸透镜的距离（简称物距，用u表示）大于2倍凸透镜的焦距（即u＞2f）。沿光具座移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰像为止。观察光屏上像的特点：是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的，是实像还是虚像。测出像到凸透镜的距离，把观察、测量和比较的结果填入表格。

蜡烛到凸透镜的距离（物距u）

像的特点

像距（v）

倒立或正立

放大或缩小

实像或虚像

u＞2f

u＝2f

2f＞u＞f

u＝f

u＜f

（3）向左移动凸透镜的位置，减小物距，使蜡烛处在2倍焦距处（即u＝2f）。沿光具座移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上像的特点，测出像到凸透镜的距离，把观察、测量和比较的结果填入表格。

（4）继续向左移动凸透镜的位置，使蜡烛处于2倍焦距与焦点之间（即2f＞u＞f）。沿光具座移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止。观察光屏上像的特点，测出像到凸透镜的距离，把观察、测量和比较的结果填入表格。

（5）继续向左移动凸透镜的位置，使蜡烛处于焦点上（即u＝f）。沿光具座移动光屏，观察是否能在光屏上得到烛焰的像。

（6）再继续向左移动凸透镜的位置，使蜡烛处于焦点以内（即u＜f）。移动光屏，观察是否能在光屏上得到烛焰的像。站在光屏一侧，人眼通过凸透镜向蜡烛一侧观察，把观察结果填入表格。

（7）根据实验结果，总结出凸透镜成像的规律。