共轭成像法测定薄凸透镜焦距的实验教学探讨

方案

测定薄凸透镜焦距的实验中，虽然共轭成像法比物距像距法和自准直法更为精确。但严格来讲，由于测量方法、实验仪器以及人眼分辨能力的限制等，都不能做到完美无缺，因此误差分析及其实验的改进是有必要的。

3.1偶然误差

在实验过程中，由于人眼对两次成像清晰程度分辨能力的限制，会发现透镜在微小移动的过程中像屏所成的像都是清晰的，这就会对L的测定带来误差。为减少误差，可通过多人、多次测量取平均值，盡可能的缩小与真实值的差值，但是这种误差不能始终消除。

3.2系统误差

（1）该实验方法是建立在近轴光线入射这一理想条件之上的，但在实验中，还存在远轴光线，产生球面像差，在实际操作中可在透镜前加放一个光阑来限制远轴光线进入透镜，但由于挡住了一部分的入射光线，不可避免的是像的亮度会减少，因此要提高实验精度还需将实验中的钠黄灯光源换为亮度较高的LED光源，以提高精度。

（2）实验发现物屏与像屏的间距D的选取对实验的影响也是不可忽略的。当D很大时，很难呈现清晰放大的像，当D较小时，很难呈现清晰缩小的像。经过实验多次验证，D应选取略大于四倍焦距，可找到两次清晰的成像，所产生的误差最小。

4结语

本文通过共轭成像法测定薄凸透镜焦距的实验教学中存在的问题，进行了系统的分析，并以此为基础提出了有效的教学改进设计。在教学中取得了良好的效果，对物理实验教学有着一定的参考意义。

参考文献

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