一、实验目的

通过本实验，掌握利用光学仪器测定薄透镜焦距的基本方法，理解薄透镜成像规律及其在实际应用中的重要性。同时，培养学生的动手能力和数据分析能力，为后续光学相关课程的学习打下坚实基础。

二、实验原理

根据几何光学理论，当平行光束经过凸透镜时，会汇聚于一点，该点称为焦点。焦点到透镜中心的距离即为焦距。利用此原理，可通过不同方式精确测量薄透镜的焦距。本实验采用共轭法进行测量，即通过调整物距和像距，记录对应的成像位置，从而计算出焦距值。

三、实验器材

1. 光具座；

2. 平行光源；

3. 凸透镜；

4. 屏幕；

5. 游标卡尺等测量工具。

四、实验步骤

1. 将凸透镜固定在光具座上，并调节平行光源使其发出平行光束照射至透镜。

2. 移动屏幕直至观察到清晰的像，记录此时的物距u与像距v。

3. 改变物距u，重复上述操作，至少记录五组数据。

4. 使用游标卡尺对透镜直径及厚度进行测量，以便进一步分析。

五、数据处理

将采集的数据代入公式 \( f = \frac{uv}{u+v} \) 中，分别计算每组数据对应的焦距值，并求取平均值作为最终结果。此外，还需绘制物距与像距的关系图，以验证数据的一致性和准确性。

六、实验结论

通过本次实验，我们成功测定了所使用的凸透镜的焦距，并对其成像特性有了更深入的理解。实验表明，共轭法是一种简单有效的测量手段，在实际工作中具有广泛应用前景。

七、思考题

1. 如果改变光源的位置或强度，会对实验结果产生什么影响？

2. 除了共轭法外，还有哪些方法可以用来测量薄透镜的焦距？

以上便是本次实验的主要内容及成果展示。希望通过此次实践，同学们能够更加熟悉光学实验的操作流程，并激发对物理学的兴趣与热情。

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