nr ćwicz. 303 |
Data | WFT/ETI | Semestr II |
Grupa II | |
|---|---|---|---|---|---|
Prowadzący: dr Jarosław Ruczkowski |
przygotowanie | wykonanie | ocena ostat. |
1.Teoretyczne przygotowanie do ćwiczeń - najważniejsze wzory:
Soczewka - ciało przezroczyste ograniczone dwoma powierzchniami sferycznymi.
Oś optyczna soczewki - oś łącząca środki krzywizny obu powierzchni.
Środek optyczny soczewki - promień przechodzący przez środek optyczny nie ulega załamaniu niezależnie od kąta padania na soczewkę - doznaje on tylko nieznacznego przesunięcia równoległego.
Ognisko- punkt w którym skupia się wiązka promieni biegnąca równolegle do osi optycznej
po przejściu przez soczewkę.
Ogniskowa ( f ) - odległość ogniska od środka soczewki ( f )
Zdolność skupiająca soczewki- odwrotność ogniskowej ()
Równanie soczewkowe :
p - odległość przedmiotu od soczewki
o - odległość obrazu od soczewki
Ogniskowa układu składającego się z dwóch soczewek cienkich o ogniskowych f1 i f2 , znajdujących się we wzajemnej odległości d wyraża się wzorem :
Warunki stosowalności równania soczewkowego :
1. Promienie wybiegające z P tworzą niewielki kąt z osią optyczną
2. Soczewka jest cienka , tzn jej grubość jest mała w porównaniu z promieniami krzywizny
W stosunku do odległości p , o , R1 , R2 oraz f obowiązuje umowa określająca znaki :
1. p jest zawsze dodatnie
2. o , R i f są dodatnie , gdy leżą po przeciwnej stronie soczewki co przedmiot
3. o , R i f są ujemne ,gdy leżą po tej samej stronie co przedmiot
Metoda pomiarowa:
A. Równanie soczewkowe
B. Metoda Bessela
2. Obliczenia
SOCZEWKA A
| o[m] | p[m] | l[m] | e[m] | f(ze wzoru soczewkowego) | f(metodą Bessela) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,145 | 0,855 | 1 | 0,829 | 0,1240 | 0,0782 |
| 0,142 | 0,808 | 0,95 | 0,678 | 0,1208 | 0,1165 |
| 0,142 | 0,758 | 0,9 | 0,625 | 0,1196 | 0,1165 |
| 0,146 | 0,704 | 0,85 | 0,575 | 0,1209 | 0,1153 |
| 0,146 | 0,654 | 0,8 | 0,518 | 0,1194 | 0,1161 |
| 0,146 | 0,604 | 0,75 | 0,461 | 0,1176 | 0,1167 |
| 0,15 | 0,55 | 0,7 | 0,410 | 0,1179 | 0,1150 |
| 0,15 | 0,5 | 0,65 | 0,349 | 0,1154 | 0,1157 |
| 0,154 | 0,446 | 0,6 | 0,297 | 0,1145 | 0,1132 |
| 0,161 | 0,389 | 0,55 | 0,228 | 0,1139 | 0,1139 |
| 0,177 | 0,323 | 0,5 | 0,145 | 0,1143 | 0,1145 |
Wartość średnia = 0,1180, wartość średnia = 0,1120
Odchylenie standardowe = 0,0033 , = 0,0013
Wartość ogniskowej soczewki A wynosi więc odpowiednio:
SOCZEWKA B
| p[m] | l[m] | e[m] | f(ze wzoru soczewkowego) | f(metoda Bassela) |
|---|---|---|---|---|
| 0,38 | 1 | 0,257 | 0,2356 | 0,2335 |
| 0,371 | 0,98 | 0,203 | 0,2306 | 0,2345 |
| 0,414 | 0,96 | 0,176 | 0,2355 | 0,2319 |
| 0,42 | 0,94 | 0,124 | 0,2323 | 0,2309 |
| 0,4 | 0,92 | 0,046 | 0,2261 | 0,2294 |
Wartość średnia = 0,2320, wartość średnia = 0,2321
Odchylenie standardowe = 0,0039 , = 0,0020
Wartość ogniskowej soczewki B wynosi więc odpowiednio:
UKŁAD SOCZEWEK A i 3
| p[m] | l[m] | e[m] | f(ze wzoru soczewkowego) | f(metoda Bassela) |
|---|---|---|---|---|
| 0,902 | 1 | 0,708 | 0,0884 | 0,1247 |
| 0,85 | 0,95 | 0,651 | 0,0895 | 0,1260 |
| 0,805 | 0,9 | 0,595 | 0,0850 | 0,1267 |
| 0,751 | 0,85 | 0,545 | 0,0875 | 0,1251 |
| 0,696 | 0,8 | 0,484 | 0,0905 | 0,1268 |
| 0,646 | 0,75 | 0,428 | 0,0896 | 0,1264 |
| 0,6 | 0,7 | 0,37 | 0,0857 | 0,1261 |
| 0,544 | 0,65 | 0,309 | 0,0887 | 0,1258 |
| 0,494 | 0,6 | 0,252 | 0,0873 | 0,1235 |
| 0,442 | 0,55 | 0,178 | 0,0868 | 0,1231 |
| 0,387 | 0,5 | 0,065 | 0,0875 | 0,1229 |
Wartość średnia = 0,0878, wartość średnia = 0,1252
Odchylenie standardowe = 0,0016 , = 0,0014
Wartość układu soczewek wynosi więc odpowiednio:
Ogniskowa soczewki 3 po obliczeniach ze wzoru : i przekształceniu do postaci ,
wynosi ( 0,1028 0,16 )* m = (0,1028 0,16)cm
WNIOSKI:
- Przy obliczaniu ogniskowej pojedynczych soczewek błędy popełniane przy stosowaniu metody wykorzystującej wzór soczewkowy, jak i metody Bessela są podobne i niewielkie.