 |
|
Порядок виконання роботи
1. Хід роботи для визначення фокусної відстані та оптичної сили розсіювальної лінзи:
1.1. На чистому аркуші паперу провести пряму лінію, яка означає головну оптичну вісь(ГОВ), та позначити на ній оптичний центр лінзи О (рис.3.4а).
1.2. Розмістити елемент лінзи симетрично оптичній осі так, щоб вона була перпендикулярна до сферичних поверхонь лінзи, і обвести її олівцем (рис.3.4б).
1.3. 
Спрямувати на одну зі сферичних поверхонь лінзи відрізок прямої L, паралельно головній оптичній осі (доцільно вибрати відрізок, коротший за передбачувану фокусну відстань, інакше зображення частини відрізка буде спотвореним) (рис.3.4в).
1.4. Розмістити лінійку з іншого боку від лінзи так, щоб вона суміщалась із зображенням у лінзі, і побудувати її зображення (рис.3.4г).
1.5. Виміряти відстань від оптичного центра до точки перетину фокальної площини з головною оптичною віссю, що й відповідає фокусній відстані лінзи. Визначити оптичну силу лінзи за формулою (3.5).
1.6. Змістити відносно ГОВ положення відрізка (як моделі падаючого променя), повторити дослід та зробити висновок.
2. Хід роботи для визначення фокусної відстані та оптичної сили збиральної лінзи:
2.1. На чистому аркуші паперу провести пряму лінію, яка означає головну оптичну вісь (ГОВ) і позначити на ній оптичний центр лінзи О (рис.3.4д).
2.2. Розмістити елемент лінзи симетрично оптичній осі так, щоб вона була перпендикулярна до сферичних поверхонь лінзи, і обвести її олівцем (рис.3.4е).
2.3. Спрямувати на одну зі сферичних поверхонь лінзи відрізок прямої L, паралельно головній оптичній осі (потрібно вибрати відрізок, коротший за передбачувану фокусну відстань, інакше зображення частини відрізка буде спотвореним) (рис.3.4є).
2.4. Розмістити лінійку з іншого боку від лінзи так, щоб вона суміщалась із зображенням у лінзі, і побудувати її зображення (рис.3.4ж).
2.5. Виміряти відстань від оптичного центра до точки перетину фокальної площини з головною оптичною віссю, що й відповідає фокусній відстані лінзи.
2.6. Змістити відносно ГОВ положення відрізка (як моделі падаючого променя), повторити дослід і зробити висновок.
3. Спостереження сферичної та хроматичної аберацій у лінзах:
3.1. Провести пряму лінію L, що імітуватиме головну оптичну вісь лінзи (ГОВ) та вибрати на ній довільну точку О, що відповідатиме положенню оптичного центра лінзи (рис.3.5а).
3.2. Прикласти фрагмент розсіювальної лінзи до прямої L так, щоб її головна оптична вісь та оптичний центр збігалися з їх моделями (рис.3.5б), обвести лінзу по контуру тонко заструганим олівцем.
3.3. Зняти лінзу з аркуша (для зручності виконання наступних побудов) і провести два коротких відрізки паралельно L, бажано по один бік від ГОВ так, щоб вони лише доходили до заломлювальної поверхні лінзи (рис.3.2в). Довжина цих відрізків не повинна перевищувати фокусну відстань цієї лінзи. Інакше зображення в лінзі частини відрізка, розміщеного поблизу фокальної площини, буде нечітким, розмитим.
3.4. Повторно накласти лінзу на своє зображення та спостерігати з протилежного боку лінзи зображення відрізків L1 і L2.
3.5. Під лінійку провести лінії вздовж зображень відрізків L1 і L2 до перетину з ГОВ.
3.6. Перевірити положення фокусів F1, і F2 (рис.3.5г) та зробити висновки.
3.7. Для перевірки наявності хроматичної аберації у лінзах виконати роботу за попереднім зразком, але для цього відрізки L1 і L2 провести різними кольорами (наприклад, червоним і синім) і розмістити симетрично відносно ГОВ, щоб запобігти вияву вже дослідженого явища сферичної аберації (рис.3.2д, е). Роботу виконати на обох фрагментах.
3.8. Зробити висновки.
Контрольні запитання
1. Дайте поняття лінзи.
2. Які лінзи використовують в лабораторній роботі?
3. Яке зображення дає лупа?
4. При яких вадах зору в окулярах застосовують збиральні лінзи?
5. Чому для чіткого зображення всього поля зору (край і центр) лупу доводиться переміщувати, змінюючи відстань дo предмета?
6. Аберації, види аберацій, характеристика кожного з видів аберації.
7. Як усунути аберації?
8. Де спостерігається сферична та хроматична аберації?