凹透镜的焦距测量误差与光心指示偏差间关系

透镜加工很难避免光心不出现偏离,同时在测量透镜的焦距过程中需要将透镜利用支架置于光具座上,这些因素必然导致光心的实际位置与轨道刻度尺上的指示位置出现偏差(简称光心指示偏差),最终必然给焦距测量带来误差。实际测量过程中经常发现,即便是同一套光学仪器,多次测量结果间时常出现很大的偏差。通过分析研究,对辅助法测量凹透镜焦距系统建立了数学模型,推导出透镜的焦距与物距、光心指示偏差之间的函数关系式,总结了光心指示偏差对焦距测量误差的影响规律,即物距越大焦距测量误差越小,并且光心指示偏差左偏情形导致焦距测量值大于标称值;反之,小于标称值。实验验证显示,依据该规律可显著提高焦距的测量精度。

光心指示偏差与焦距测量误差关系的研究

实验中用来测量透镜焦距的光学仪器,由于透镜在加工、安装等方面精度的限制,其光心的准确位置无法确定,即透镜光心在光具座轨道标尺上的实际位置与指针所指示的位置之间存在一定的偏差.这种偏差一般较小,实验中常被人们忽视.但若物距的大小选择的不适当时,常给焦距测量结果产生较大的影响.该系统偏差对焦距测量结果的影响趋势如何呢?笔者做了理论分析和实验验证.

利用共轭法测凹透镜的焦距实验探究

介绍了利用共轭法测量在修正光心指示偏差后的凹透镜焦距实验。通过共轭法测量已知焦距的凸透镜的物像间距,从而确定凹透镜所成虚像的位置。考虑到凹透镜光心与透镜支架底座刻度线不重合而导致实验误差,故消除光心指示偏差得到真实物距、像距,再由高斯公式即可计算出凹透镜的焦距。