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球面的像差

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实验目的

了解透镜的缺点——球面像差。

实验原理

当球面径较大时,由于通过光轴附近的光线的折射角小,而透过透镜边缘的光线的折射角大轴上物点发出的光束,经球面折射后不再交于一点,这种现象称为球面像差,简称为球差。

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

光学实验箱

五线激光光源

1

 

2

光学实验箱

凸透镜玻璃砖

1

 

3

光学实验箱

红黑香蕉导线

2

 

4

光学实验箱

绘图套尺

1

 

5

 

移动式多功能电源

1

 

6

 

A4

1

自备

 

 

10.25-1

操作要点

透镜平的一面放置在垂直线上。

实验步骤

1、在A4纸的中间画两条相互垂直的直线,交点标记为 M ,以此水平直线作为透镜的主光轴。用尺子在竖直的直线上标记距离M 3cm 的上下两处位置,将凸透镜平的一面和竖直直线重合放置。

2、五线激光光源放置在距离透镜前方,连接移动式多功能电源,打开所有激光束,移动光源,使第4条入射光线沿中间光轴入射,在结果中描述穿过透镜之后光束的光径。

10.25-2

3、将上端 2 条光束关闭,观察剩余光束穿过透镜之后的光径。

10.25-3

4、再将下端 3 条光束关闭,上端两条光束打开,观察光束穿过透镜之后的光径,分别记录与光轴的焦点。

10.25-4

5、将平凸透镜旋转 180°,使其曲面面向光源。重复之前的实验步骤234,记录观察结果。

实验记录

 

透镜位置

实验的条件

光路中光束的情况

透镜平的一面朝向光源

五条光束平行与光轴

 

下端3条光束

 

上端2条光束

 

透镜曲面朝向光源

五条光束平行与光轴

 

下端3条光束

 

上端2条光束

 

 

实验结论

 

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