凹透镜焦距测定装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验装置，具体涉及一种凹透镜焦距测定装置。

背景技术：

凹透镜的焦距之所以难测量是因为实物发出的光线经凹透镜的折射后会发散，不会形成实像，虚像用光屏接收不到，因此位置不好确定，这给凹透镜的焦距测定带来了极大的不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种凹透镜焦距测定装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种凹透镜焦距测定装置，包括底座，所述底座通过调平螺栓支撑，所述底座上固定设置有光源安装板、滑杆和刻度尺，所述滑杆与所述刻度尺相互平行，所述滑杆设置有三个滑套，三个所述滑套均设置有用于在所述滑杆上固定位置的锁紧螺栓，三个所述滑套从左至右依次排列并分别设置有凸透镜安装架、凹透镜安装架和光屏，所述光源安装板的左侧面通过光源固定架固定安装有光源，所述光源安装板设置有透光孔，所述光源正对所述光源安装板的透光孔，所述透光孔的轴线位于所述滑杆的正上方，所述透光孔的轴线与所述滑杆相互平行。

优选地，所述滑杆通过卡块固定安装于所述底座上，所述刻度尺粘贴在所述底座上。

优选地，所述凸透镜安装架和所述凹透镜安装架均为高度和角度可调节式结构。

优选地，所述滑杆由塑料材质的水管制成。

优选地，所述光源安装板和所述底座均为木质结构。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型可以用来测量凸透镜的焦距，便于确定虚像位置，操作方便，测定误差小，可扩展性好。

附图说明

图1是本实用新型所述凹透镜焦距测定装置的结构示意图；

图2是本实用新型的测定计算原理图；

图中：1-底座、2-调平螺栓、3-卡块、4-滑杆、5-刻度尺、6-凹透镜安装架、7-凹透镜、8-凸透镜、9-凸透镜安装架、10-滑套、11-锁紧螺栓、12-光源固定架、13-光源、14-光源安装板、15-光屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型包括底座1，底座1通过调平螺栓2支撑，底座1上固定设置有光源安装板14、滑杆4和刻度尺5，滑杆4与刻度尺5相互平行，滑杆4设置有三个滑套10，三个滑套10均设置有用于在滑杆4上固定位置的锁紧螺栓11，三个滑套10从左至右依次排列并分别设置有凸透镜安装架9、凹透镜安装架6和光屏15，光源安装板14的左侧面通过光源固定架12固定安装有光源13，光源安装板14设置有透光孔，光源13正对光源安装板14的透光孔，透光孔的轴线位于滑杆4的正上方，透光孔的轴线与滑杆4相互平行。

滑杆4通过卡块3固定安装于底座1上，刻度尺5粘贴在底座1上。刻度尺5平行于滑杆4，用胶粘贴固定，位于滑杆4的下方，稍微偏于一侧，便于读数。

凸透镜安装架9和凹透镜安装架6均为高度和角度可调节式结构，便于将光源13、凸透镜8和凹透镜7的相对位置调节到最佳。

滑杆4由塑料材质的水管制成，既能够满足需要，而且制作成本低。

光源安装板14和底座1均为木质结构。

如图2所示，本实用新型所述凹透镜焦距测定装置的原理如下：

本设计的基础都是基于费马原理，应用折射成像特点，简单确定物像距。主要应用透镜成像的高斯公式为：其中f'为透镜的焦距，S为物距，S'为像距。

测量时，通过调平螺栓将底座调平，在凹透镜安装架上固定好凹透镜，在凸透镜安装架上固定凸透镜，然后打开光源，光线从光源安装板的透光孔穿出，经过凸透镜L₁把实物P发出的光线会聚，使之成像于点P′(可用光屏找到实像)，然后在凸透镜L₁和点P′之间加入待测凹透镜L，会聚光束经凹透镜L折射发散后形成一个新的像点P″(仍是实像)。通过刻度尺分别记下P′、P″和凹透镜L的位置，则物距像距代入高斯公式中，即可求出凹透镜的焦距。

本实用新型具有以下优点：

1)可以用来测量凸透镜的焦距，研究透镜的成像特点及其演示一些常用工具的工作原理，例如：照相机，眼镜，望远镜等等；

2)测定误差小，为小于3％；

3)可扩展性好，此装置只要把挡板的孔改为适合大小的细缝，在支杆上添加一个屏，就可以用来单缝衍射的现象，即单缝衍射实验；

4)操作方便，便于确定虚像位置。

5)光源安装板14，凸透镜安装架9、凹透镜安装架6，光屏15设置为同轴，便于调节。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。