Ćwiczenie nr 75
Wyznaczanie ogniskowej soczewki rozpraszającej
i zwierciadła wypukłego metodą obrazów pozornych.
Soczewki rozpraszające i sferyczne zwierciadła wypukłe dają wyłącznie obrazy pozorne, których nie możemy obserwować na ekranie.
Związek między odległością przedmiotu i obrazu pozornego od soczewki oraz ogniskową soczewki, podobnie jak związek między odległością przedmiotu i obrazu od zwierciadła dany jest wzorem:
gdzie: x, y - odległość odpowiednio przedmiotu i obrazu od soczewki (zwierciadła)
Pomiar odległości y można dokonać w układzie przedstawionym na rysunku I
i II, z którego widać, że:
y = n - l
RYSUNEK I (dla soczewki)
gdzie: S-soczewka
P-płytka
F-ognisko
RYSUNEK II (dla zwierciadła wypukłego)
gdzie: Z-zwierciadło
P-płytka
Bieg promieniu w układach pomiarowych do wyznaczania ogniskowej f soczewki rozpraszającej i zwierciadła wypukłego przedstawiono odpowiednio na rysunku I i II. Dla obu układów ogniskowa f dana jest wzorem:
gdzie: l-odległość pomiędzy płytką a soczewką lub zwierciadłem
n- odległość pomiędzy płytką a obrazem A2B2
|
|
lp [cm] |
lpł |
ls; lz [cm] |
loi [cm] |
|
1 |
0 |
50 |
30 |
76,5 |
soczewka |
2 |
0 |
50 |
25 |
80,5 |
|
3 |
0 |
44 |
22 |
71,3 |
|
1 |
0 |
56 |
88 |
17,7 |
zwierciadło |
2 |
0 |
60 |
80 |
34,2 |
|
3 |
0 |
45 |
70 |
14,8 |
lp-położenie przedmiotu
lpł-położenie płytki
ls-położenie soczewki
lz-położenie zwierciadła
loi-położenie obrazu, ostrza
|
|
x [cm] |
Δx [cm] |
n [cm] |
Δn [cm] |
l [cm] |
Δl [cm] |
f [cm] |
Δf [cm] |
|
1 |
30 |
0,1 |
26,5 |
0,1 |
20 |
0,1 |
-8,30 |
0,33 |
soczewka |
2 |
25 |
0,1 |
30,8 |
0,1 |
25 |
0,1 |
-7,55 |
0,35 |
|
3 |
22 |
0,1 |
27,3 |
0,1 |
22 |
0,1 |
-7,25 |
0,36 |
|
1 |
88 |
0,1 |
38,3 |
0,1 |
32 |
0,1 |
-6,79 |
0,23 |
zwierciadło |
2 |
80 |
0,1 |
25,8 |
0,1 |
20 |
0,1 |
-6,25 |
0,23 |
|
3 |
70 |
0,1 |
30,2 |
0,1 |
25 |
0,1 |
-5,62 |
0,23 |
Korzystając ze wzoru: obliczamy ogniskową f badanego zwierciadła i soczewki, oraz błąd Δf, ze wzoru:
Przykład obliczania ogniskowej i błędu pomiaru dla soczewki i zwierciadła:
Średnia wartość ogniskowej soczewki rozpraszającej wynosi:
Średnia wartość ogniskowej zwierciadła wypukłego wynosi:
1
2
ĆWICZENIE NR 75
WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI ROZPRASZAJĄCEJ I ZWIERCIADŁA WYPUKŁEGO METODĄ OBRAZÓW POZORNYCH
P
S
A2
B2
n
l
y
B1
A1
F
x
B
A
O
F
B1
A1
y
l
n
x
Z
P
B2
A2
B
A