Порядок выполнения работы
Упражнение 1. Определение фокусного расстояния собирающей линзы Способ 1.Определение главного фокусного расстояния собирающей линзы по величинам а и b
Если расстояние от предмета до изображения больше 4f, то всегда найдется два таких положения линзы, при которых на экране получается отчетливое изображение предмета: в одном случае увеличенное, а в другом – уменьшенное.
Рис. 3
1. Расположить приборы на оптической скамье М, как показано на рис. 3, ис- пользуя только собирающую линзу L. Рассеивающую линзу поднять вверх поворотом вокруг точки крепления. 2. Перемещая линзу L, найти на экране положение отчетливого изображения А1В1 предмета АВ и определить по миллиметровой шкале оптической скамьи величины а и b. Предметом АВ является какая-либо фигура на матовом стекле осветителя. 3. Меняя положение линзы L и экрана Э, повторить измерения пять раз. 4. Подставляя в формулу (2) значения а и b, взятые из каждого отдельного опы- та, вычислить фокусные расстояния f.
Способ 2.Определение главного фокусного расстояния собирающей линзы по величине предмета АВ, величине его изображения А1В1 и по рассто- янию b от изображения предмета до линзы
Из формулы (3) для линейного увеличения k можно определить значение а через АВ, А1В1 и b, которое подставляется в формулу линзы (1). После преобразования получается следующее выражение для вычисления фокусного расстояния:
1. На экране Э найти увеличенное изображение предмета АВ и линейкой измерить размеры изображения А1В1. 2. Размеры предмета АВ определяются по масштабной сетке с ценой деления 5 мм на матовом стекле осветителя, а расстояние b от центра линзы до изображения предмета – по миллиметровой шкале оптической скамьи. 4. Изменяя положение экрана и линзы, измерить величины А1В1, b, АВ пять раз. Подставляя значения А1В1, b и АВ в формулу (4), вычислить f.
Упражнение 2. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы Рассеивающая линза дает мнимое изображение, поэтому для определения ее фокусного расстояния используется система из двух линз – собирающей L и рассеивающей L1 (рис. 4).
Рис. 4
Если лучи, вышедшие из точки А, находящейся на расстоянии большем фокусного расстояния собирающей линзы, падают на собирающую линзу L, то после преломления они сходятся в точке D, т. к. линза дает действительное изображение точки (предмета). На пути лучей после собирающей линзы L поставим рассеивающую линзу L1, тогда фокус системы линз удалится от их оптического центра С и преломленные лучи сойдутся в точке Е. Действительно, для линзы L1 точка D является мнимым предметом (изображением точки А в собирающей линзе L), и если он находится на расстоянии меньшем фокусного расстояния рассеивающей линзы L1, то в точке Е получается действительное изображение точки D. 1. На рейтере расположить систему из собирающей L и рассеивающей L1 линз. Найти четкое изображение Е на экране Э, полученное преломленными в системе линз LL1 лучами, идущими от предмета А (какой-либо фигуры на матовом стекле осветителя). 2. Измерить расстояние СЕ = а. 3. Поднять рассеивающую линзу L1 и, приближая экран Э к собирающей линзе L, получить на экране четкое изображение D. 4. Измерить расстояние CD = b. 5. Найти расстояния а и b не менее пяти раз для пяти разных положений систе- мы линз LL1. 6. Найденные значения а и b подставить в формулу (1). Принимая во внимание, что f и b имеют в данном случае отрицательный знак (линза L1 – рассеивающая), получим: , oткуда (5) 7. Измеренные во всех упражнениях и вычисленные результаты записываются в таблицы измерений и результатов расчетов. Произвести расчет абсолютной и относительной погрешностей измерения фокусного расстояния f линз. Рассчитать среднюю оптическую силу D линз.
Tаблицы измерений и результатов расчетов
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|