Wyznaczanie ogniskowych soczewek za pomocą ławy optycznej
Andrzej Zieliński 12.05.1995 r.
Informatyka godz. 7:30 - 9:00
I Tabela pomiarów :
Metoda pomiarów odległości i powiększeń:
Soczewka 1
x [cm]
y [cm]
L [cm]
L' [cm]
6.1
43.9
1.37
12.5
6.4 |
33.6 |
1.37 |
10.2 |
6.6 |
28.4 |
1.37 |
8.3 |
Soczewka 2
x [cm] |
y [cm] |
L [cm] |
L' [cm] |
15.7 |
34.3 |
1.37 |
3.5 |
15.1 |
39.9 |
1.37 |
4 |
14.2 |
50.8 |
1.37 |
5.6 |
Metoda Bessela :
soczewka 1 |
soczewka 2 |
||
d [cm] |
l [cm] |
d [cm] |
l [cm] |
60 |
49.1 |
65 |
38.1 |
55 |
44 |
60 |
32.5 |
50 |
39 |
50 |
20.1 |
Metoda Bessela dla układu soczewek :
Soczewka 1+ Soczewka 3
d [cm] |
60 |
55 |
45 |
40 |
l [cm] |
48.8 |
39.4 |
28.6 |
23.1 |
II Opis ćwiczenia :
Do ćwiczenia użyliśmy układu składającego się ze światła, statywu do umieszczania soczewek, oraz ekranu - wszystko to zostało umieszczone na ławie optycznej.
Dla wyznaczenia ogniskowych soczewek skupiających użyliśmy trzech różnych metod, a dla soczewki rozpraszającej układu soczewek - skupiającej o wyznaczonej wcześniej ogniskowej, oraz rozpraszającej której ogniskową chcieliśmy wyznaczyć.
III Obliczenia :
Wyznaczanie ogniskowej soczewki z pomiaru odległości przedmiotu i obrazu od soczewki.
Soczewka |
pomiar 1 |
pomiar 2 |
pomiar 3 |
1 |
5.356 |
5.376 |
5.356 |
2 |
10.77 |
10.95 |
11.09 |
Wyznaczanie ogniskowych soczewek z wielkości powiększonego obrazu
Soczewka |
pomiar 1 |
pomiar 2 |
pomiar 3 |
1 |
4.336 |
3.979 |
4.023 |
2 |
9.649 |
10.18 |
9.985 |
Wyznaczanie ogniskowej soczewek metodą Bessela
Soczewka |
pomiar 1 |
pomiar 2 |
pomiar 3 |
1 |
4.955 |
4.95 |
4.895 |
2 |
10.67 |
10.6 |
10.48 |
Wyznaczanie ogniskowej soczewki rozpraszającej (metoda Bessela)
gdzie
f1 - ogniskowa soczewki skupiającej
f3 - ogniskowa soczewki rozpraszającej
f13 - ogniskowa układu obu soczewek
IV Obliczenie i dyskusja błędów :
Błędy bezwzględne pomiarów :
Δd = Δl = Δx = Δy = 0.2 cm
ΔL' = 0.4 cm
ΔL = 0.02 cm
Obliczenie błędów bezwzględnych dla ogniskowej soczewki wyznaczonej metodą pomiaru odległości przedmiotu i obrazu od soczewki:
Δf1=0.147
Δf2=0.119
Obliczenie błędów bezwzględnych dla ogniskowej soczewki wyznaczonej metodą pomiaru wielkości powiększonego obrazu:
Δf1=0.219
Δf2=0.866
Obliczenie błędów bezwzględnych dla ogniskowej soczewki wyznaczonej metodą Bessela
Δf1=0.162
Δf2=0.114
Obliczenie błędu bezwzględnego dla ogniskowej soczewki rozpraszającej:
Δf13=0.162
Δf3=3.64
V Wnioski :
W ćwiczeniu wyznaczaliśmy ogniskową soczewek za pomocą ławy optycznej dla trzech soczewek - dwóch skupiających (soczewki 1 i 2), oraz rozpraszającej (soczewka 3).
Na wyniki wpływ miało wiele czynników: niedokładne zaciemnienie pomieszczenia w którym wykonywane było ćwiczenie, niestabilne umieszczenie soczewki w statywie, oraz metoda obliczania ogniskowych.
Przy pomiarach dla układu soczewek skupiającej i rozpraszającej odległość między nimi z przyczyn technicznych większa była od zera - jak zakładamy przy obliczaniu ogniskowej soczewki rozpraszającej.