77, Cwiczenie 77 d, TARASIUK

POLITECHNIKA

WROCAWSKA

ISTYTUT FIZYKI

Sprawozdanie z wiczenia Nr 77 .

TARASIUK

MARIUSZ

TEMAT: Pomiar odlegoci ogniskowych

soczewek.

Wydzia Informatyki i Zarzdzania II Rok

DATA: 18.10.95 OCENA

1. Celem wiczenia jest zapoznanie si z procesem wytwarzania obraz�w przez soczewki oraz metodami wyznaczania odlegoci ogniskowych soczewek.

Zjawisko fizyczne z jakim mamy do czynienia to zaamywanie si promieni wietlnych w soczewkach. Ze wzgldu na spos�b zaamywania wiata soczewki dzielimy na skupiajce oraz rozpraszajce. Promienie po przejciu przez soczewk skupiajc skupiaj si w jej ognisku po stronie obrazowej, natomiast dla soczewek rozpraszajcych po stronie przedmiotowej..

wiczenie bdzie skadao si z czterech zasadniczych czci nazwanych

dla soczewki skupiajcej, ukadu soczewek oraz dla soczewki rozpraszajcej.

Soczewki uyte w wiczeniu: nr 3 i nr 7.

Kolejno przeprowadzenia pomiar�w:

METODA BESSELA - dla skupiajcych ukad�w soczewek.

METODA OKULARU MIKROMETRYCZNEGO I KOLIMATORA.

METODA WZORU SOCZEWKOWEGO - dla soczewek skupiajcych.

METODA POZORNEGO PRZEDMIOTU - dla soczewek rozpraszajcych.

Przed kadym z wicze zamieszczony jest kr�tki opis . Rysunki schemat�w znajduj si na ostatniej stronie sprawozdania. Przy kadym wiczeniu znajduj si wyniki pomiar�w dokonanych podczas prowadzenia wiczenia.
2. Wzory kocowe i przeksztacenia uyte w sprawozdaniu:

Podstawowym wzorem jest tzw. wz�r soczewkowy o postaci:

1 1 1
------ = ---------₁ -- ------
f ` p' p
gdzie:
f' - ogniskowa badanej soczewki skupiajcej [m],
p' - odlego ekranu od soczewki [m],
p - odlego soczewki od przedmiotu [m].
przy czym:
p' = |x_socz - x_ekranu |
|p| = |x_prze - x_socz |
x - odpowiednie pooenie.

W metodzie Bessela korzystamy z nastpujcego wzoru na wyznaczenie ogniskowej soczewki:

( d² - c²)
f ` = --------------------------- ,
4d
gdzie:
d - odlego przedmiotu od ekranu [m]
d = | x_przed - x_ekranu |
c - odlego pomidzy pierwszym a drugim pooeniem soczewki..
c = | c¹ - c^2, |
c¹ - pooenie pierwsze (powstawanie obrazu powikszonego),
c² - pooenie drugie (powstawanie obrazu pomniejszonego).

Wz�r do wyznaczania ogniskowej soczewek rozpraszajcych.

1 1 1
------- = ----------- -- ------------
f₂' f_1,2' f₁'
gdzie:
f₂' - ogniskowa soczewki rozpraszajcej,
f_1,2' - ogniskowa ukadu dw�ch soczewek,
f₁' - ogniskowa soczewki skupiajcej.

W metodzie przy uyciu okularu mikrometrycznego i kalorymetru wykorzystuje si nastpujce wzory:

x'
f ' = --------------- ,
tg(k * a}
x' = | x2 - x1 | x1 - pooenie pierwszej kreski,
x2 - pooenie drugiej kreski
k = | k2 -k1 | k1,k2 - pooenia na kolimatorze.
x' -odlego pomidzy wybranymi - punktami skali..
a = 4 , 3'
3. Przebieg pomiar�w:

wiczenie nr 1. Metoda BESSELA -dla skupiajcych ukad�w soczewek.

Dla tej samej odlegoci przedmiotu od ekranu mona znale dwa pooenia soczewki, dla kt�rych otrzymujemy na ekranie ostry obraz - raz pomniejszony, drugi raz powikszony. wiczenie opiera si na tym fakcie. Okrelamy odlego przedmiotu od ekranu „ d ”. Nastpnie ustalamy dwa pooenia c¹ - dla kt�rego powstaje obraz powikszony oraz c²- powstaje obraz pomniejszony. Obliczamy r�nic tych dwu wielkoci. Metoda ta jest jedn z najdokadniejszych metod.
( Rys.1.)
1). Wyniki pomiar�w dla soczewki skupiajcej nr 3 oraz dla soczewki rozpraszajcej nr 7.
Tablica wynik�w pomiar�w w metodzie Bessela:

x_przed [m]	x_ekra [m]	Dx [m]	Dc [m]	d [m]	c¹ [m]	c² [m]	c=c¹-c² [m]	f _s` [m]
1,3	0,5	0,001	0,001	0,8	1,164	0,655	0,509	0,119

2). Dla ukadu soczewek skupiajcej i rozpraszajcej:


x_przed [m]	x_ekra [m]	Dx [m]	Dc [m]	d [m]	c¹ [m]	c² [m]	c=c¹-c² [m]	f _s,r` [m]
1,3	0,1	0,001	0,001	1,2	1,065	0,367	0,698	0,199

3). Ze wzoru soczewkowego obliczamy f_r. Wyniki zestawione w tabeli wynik�w.
|f_r` | = 0,296 [m ]

wiczenie nr 2. Metoda okularu mikrometrycznego i kolimatora.

Dziki zastosowaniu kolimatora otrzymujemy r�wnoleg wizk wiata. Kolimator skada si z obiektywu w kt�rego paszczynie przedmiotowej umieszczona jest pytka z zacit podziak. Za kolimatorem umieszczamy na awie optycznej badan soczewk skupiajc, kt�rej ogniskow naley wyznaczy. Patrz Rys. 2.
Tabela wynik�w pomiar�w dla soczewki skupiajcej:

k	x1 [m]	x2 [m]	x'=x1-x2 [m]	a₀	f _s [m] [m]	Dx' [m]	Dk
40	0,00036	0,00634	0,00598	4,3'	0,114	0,002	1

Dla ukadu soczewkowego:

k	x1 [m]	x2 [m]	x'=x1-x2 [m]	a₀	f _s,r [m] [m]	Dx' [m]	Dk
20	0,00133	0,00642	0,00509	4,3'	0,194	0,002	1

Na podstawie wzoru soczewkowego wyznaczamy ogniskow soczewki rozpraszajcej | f_r | = 0,276 [m].

wiczenie 3. Metoda wzoru soczewkowego - dla soczewek skupiajcych.

Dla kilku r�nych odlegoci przedmiotu od soczewki mierzymy dowiadczalnie odpowiednie odlegoci wytworzonych obraz�w p' i obliczamy obrazow soczewki na podstawie wzoru soczewkowego. Rys.3.

x_socz [m]	x_ekranu [m]	D x [m]	x_przedm [m]	p' [m]	p [m]	D p [m]	f_s' [m]
1,087	0,849	0,001	1,3	0,238	0,213	0,002	0,112

Wyniki dla soczewki po obr�ceniu:

x_socz [m]	x_ekranu [m]	D x [m]	x_przedm [m]	p' [m]	p [m]	D p [m]	f_s' [m]
1,087	0,85	0,001	1,3	0,237	0,213	0,002	0,112

wiczenie nr 4. Metoda pozornego przedmiotu - dla soczewek rozpraszajcych.

Soczewka rozpraszajca daje obraz rzeczywisty dla przedmiotu urojonego umieszczonego midzy soczewk a jej ogniskiem przedmiotowym. Przedmiot pozorny uzyskujemy umieszczajc midzy przedmiotem rzeczywistym a soczewk rozpraszajc soczewk skupiajc tak, aby na soczewk skupiajc padaa zbiena wizka promieni wietlnych. Rys. 3

Oznaczenia:

x1 -- pooenie pierwsze ekranu,

x2 -- pooenie drugie ekranu,

p -- odlego od soczewki rozpraszajcej do pierwszego pooenia ekranu,

p' -- odlego do drugiego pooenia ekranu.

Przykadowe obliczenia:

[m]

[m ]

[m]

D p

[m]

x_socz

[m]

D x

[m ]

f _r`

[m]

0,755

0,325

0,183

0,613

0,002

0,938

0,001

0,261

4. Obliczanie bd�w dla kadej z metod:

1). Metoda Bessela:

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2). Metoda okularu mikrometryznego i kolimatora:

3).Metoda wzoru soczewkowego:

4).Metoda pozornego przedmiotu:

5. Zestawienie wynik�w kocowych wraz z bdami:

Wyniki

Metoda

f_s' + df_s'

[m]

f_r' + df_r

[m]

Metoda Bessela

0,119

- 0,296

Metoda okularu mikrome -

trycznego i kolimatora.

0,114

- 0,276

Metoda wzoru soczewkowego

0,112

------------

Metoda pozornego przedmiotu.

----------

- 0,261

Przykadowe obliczenia:

6. Dyskusja bd�w.

Bdy powstae podczas przeprowadzania wiczenia miay wieloraki podoe. Ostro na ekranie ustawiana bya wed�g ludzkiego oka, kt�re ma skonnoci do zmczenia si. Poza tym na bdy wpyw te miao wiato padajce z innych stanowisk laboratoryjnych.

Dodatkowo wszystkie metody obarczone s bdem urzdze oraz przedmiot�w pomocniczych wykorzystywanych przy wiczeniu. Najdokadniejszy wynik otrzymalimy w metodzie Bessela, mona tu przyj, e tylko odlego pomidzy jednym a drugim pooeniem soczewki jest obarczona bdem.

wiczenie byo pokazowe a do opracowania sprawozdania potrzebna bya caa masa oblicze dodatkowych. Przy opracowaniu bd�w braem pod uwag te , kt�re s najczstsze (bdy urzdze pomiarowych, bdy odczytu, itp.).

70, Cwiczenie 70 d, TARASIUK

70, Cwiczenie 70 e, TARASIUK

58, Cwiczenie 58 b, TARASIUK

43, Cwiczenie 43 e, TARASIUK

Ćwiczenie nr 77(1)

Cwiczeniep 77 h

29 67 77, ćwiczenie 67 prawo Faradaya

Język polski 6 Ortografia Zasady i ćwiczenia fragment (strony 76 77)

77, CWI72, Ćwiczenie nr 72

Ćwiczenie nr 77, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwicz

77, Cwiczenie 77 e, Krzysztof Siero?

Ćwiczenie nr 77(1)

JavaScript Ćwiczenia praktyczne [77 stron]

ćwiczenie 77

więcej podobnych podstron