[发明专利]一种凸凹透镜焦距测量的装置与方法

权利要求书

1.一种凸凹透镜焦距测量的方法，其特征在于，该测量方法采用的凸凹透镜焦距测量的装置包括：

包括光学导轨（1）、固定架（2）、激光光源（3）、短焦距凸透镜（4）、待测透镜、白屏（7）、毛玻璃（8）、像屏（9）以及连接体（10）；其中，光学导轨（1）上设置固定架（2），激光光源（3）、短焦距凸透镜（4）、待测透镜、白屏（7）、毛玻璃（8）以及像屏（9）设置在固定架（2）上；短焦距凸透镜（4）、待测透镜与激光光源（3）发射的激光共轴；毛玻璃（8）和像屏（9）通过连接体（10）固定；毛玻璃（8）、像屏（9）和白屏（7）与激光光源（3）发射的激光垂直，连接体（10）与毛玻璃（8）和像屏（9）的表面垂直；待测透镜为待测焦距的凸透镜（5）或待测焦距的凹透镜（6）；

固定架（2）包括激光固定架、透镜固定架、毛玻璃固定架、像屏固定架和白屏固定架；

其中，激光固定架包括二维光学导轨滑块、套筒、接杆和激光调整架，导轨滑块设置在光学导轨（1），导轨滑块上设置有套筒，套筒上设置有接杆，接杆上设置有激光调整架，激光光源（3）设置在激光调整架上；

透镜固定架包括二维光学导轨滑块、套筒、接杆和透镜四维调整架，二维光学导轨滑块设置在光学导轨（1）上，二维光学导轨滑块上设置有套筒，套筒上设置有接杆，接杆上设置有透镜四维调整架，短焦距凸透镜（4）与待测透镜均设置在透镜四维调整架上；

像屏固定架和白屏固定架的结构相同，像屏固定架包括二维光学导轨滑块与套筒，二维光学导轨滑块设置在光学导轨（1）上，二维光学导轨滑块上设置有套筒，像屏（9）设置在套筒上；

毛玻璃固定架包括二维光学导轨滑块、套筒、接杆和毛玻璃夹持架；二维光学导轨滑块设置在光学导轨（1）上，二维光学导轨滑块上设置有套筒，套筒上设置有接杆，接杆上设置有毛玻璃夹持架，毛玻璃（8）设置在毛玻璃夹持架上；

连接体（10）为刚性材料，毛玻璃（8）、像屏（9）和连接体（10）为一体结构；

光学导轨（1）上安装有标尺；

激光光源（3）是氦-氖激光；

短焦距凸透镜（4）的焦距是30mm；为待测焦距的凸透镜（5）提供物，为待测焦距的凹透镜（6）提供虚物；

毛玻璃（8）粗糙表面和像屏（9）之间距离为80cm；

测量方法包括如下步骤：

当待测透镜为凸透镜时，将毛玻璃（8）在待测透镜的物的附近沿光学导轨从左向右缓慢移动，毛玻璃和像屏沿着光学导轨向右缓慢联动，像屏上散斑最大时，毛玻璃（8）粗糙表面对应的位置是待测透镜的物的位置，记下待测透镜的物的位置对应的标尺刻度；光学导轨（1）上靠近待测凸透镜的物的右侧位置放置待测透镜；

当待测透镜为凹透镜时，将毛玻璃（8）在待测透镜的虚物的附近沿光学导轨从左向右缓慢移动，毛玻璃和像屏沿着光学导轨向右缓慢联动，像屏上散斑最大时，毛玻璃（8）粗糙表面对应的位置是待测透镜的虚物的位置，记下待测透镜的虚物的位置对应的标尺刻度；光学导轨（1）上靠近待测凹透镜的虚物左侧位置放置待测透镜；

毛玻璃（8）在待测透镜像的附近从左向右缓慢移动，毛玻璃和像屏沿着光学导轨向右缓慢联动，像屏上散斑最大时，毛玻璃（8）粗糙表面对应的位置是待测透镜的像的位置，记下待测透镜的像的位置对应的标尺刻度；

根据光学导轨（1）上的标尺刻度读取待测透镜位置对应的标尺刻度、待测透镜的物或虚物的位置对应的标尺刻度以及待测透镜的像的位置对应的标尺刻度，计算待测透镜物距u和像距v，并通过下式计算待测透镜的焦距；

透镜成像公式：

其中， f是待测透镜的焦距。