WICZENIE NR 76


POLITECHNIKA ŁÓDZKA

FILIA W BIELSKU - BIAŁEJ

wydz. BUDOWY MASZYN

kierunek: MECHANIKA

semestr: II

ĆWICZENIE NR 76

Temat: Wyznaczanie ogniskowej soczewki

i układu soczewek metodą Bessela.

Marek Czyba

Marcin Hyla

  1. Podstawy teoretyczne

Soczewką nazywamy bryłę z przeźroczystego materiału, ograniczoną dwoma powierzchniami sferycznymi, których środki krzywizny leżą na osi , zwanej osią optyczną soczewki. Każdy promień świetlny ulega dwukrotnie załamaniu na powierzchniach ograniczających soczewkę. Wiązka promieni biegnących równolegle do osi optycznej soczewki zbierającej, po przejściu przez soczewkę skupia się w jednym punkcie zwanym ogniskiem. Odległość ogniska od powierzchni środkowej (czyli powierzchni prostopadłej do osi optycznej przechodzącej przez środek geometryczny soczewki) nazywamy ogniskową soczewki.

Soczewkę nazywamy cienką, gdy jej grubość jest mała w porównaniu z promieniem krzywizny.

Jeżeli przedmiot znajduje się w odległości x > f od soczewki o ogniskowej f (rys.1), to obraz tego przedmiotu utworzy się na ekranie umieszczonym w odległości y, spełniającej warunek:

0x01 graphic

0x01 graphic

Rys.1

  1. Metoda i przebieg ćwiczenia.

  1. Soczewkę skupiającą, przedmiot świecący oraz ekran umieszczamy na ławie optycznej.

  1. Dobieramy takie położenie soczewki aby powstał ostry powiększony obraz przedmiotu (w naszym przypadku “jedynki”).

  2. Notujemy położenie a1 soczewki.

  3. Dalszym krokiem jest przesunięcie soczewki w stronę ekranu w celu uzyskania ostrego pomniejszonego obrazu.

  4. Notujemy położenie a2 soczewki.

  5. Pięć razy przesuwamy ekran o około 5cm w stronę w przedmiotu świecącego.

  6. Powtarzamy czynności opisane w punktach 2-5

Analogicznie postępujemy gdy soczewkę skupiającą zastępujemy układem soczewek Stosujemy metodę Bessela.

Ogniskową soczewki skupiającej obliczyliśmy ze wzoru:

0x01 graphic
0x01 graphic

l - odl. miedzy przedmiotem świecącym a ekranem

f - ogniskowa soczewki

d -odl. miedzy pierwszym ( a1) a drugim (a2 )położeniem soczewki

0x01 graphic

Średnią ogniskową soczewki obliczyliśmy ze wzoru:

0x01 graphic

Błąd ogniskowej soczewki Δf obliczyliśmy ze wzorów:

0x01 graphic

0x01 graphic

tα - czynnik wynikający z rozkładu statycznego dla n = 6 tα=2,571.

S - średni błąd kwadratowy

Ogniskową soczewki rozpraszającej wyznaczyliśmy z zależności;

0x01 graphic

fu - ogniskowa układu soczewek

f1 - ogniskowa soczewki skupiającej

f2 - ogniskowa soczewki rozpraszającej

Maksymalny błąd bezwzględny Δf2 policzyliśmy ze wzoru :

0x01 graphic

Wielkości Δa1, Δa2, Δl obliczaliśmy korzystając z metody Studenta - Fishera. Potrzebne obliczenia do uzyskania wyników umieściliśmy w sprawozdaniu.

Tabela przedstawiająca wyniki pomiarów i obliczeń.

a1

[m]

Δa1 [m]

a2

[m]

Δa2 [m]

d

[m]

Δd [m]

l

[m]

Δl [m]

f

[m]

f śr [m]

Δf [m]

Soczewka skupiająca

1,17

1,07

0,97

0,868

0,767

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,082

0,082

0,084

0,085

0,087

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

1,088

0,988

0,886

0,783

0,680

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

1,250

1,150

1,050

0,950

0,850

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,075

0,075

0,076

0,078

0,077

0,076

0,002

Układ soczewek

0,862

0,801

0,714

0,662

0,556

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,355

0,339

0,365

0,392

0,413

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,507

0,462

0,349

0,270

0,143

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

1,250

1,200

1,150

1,100

1,050

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

0,256

0,254

0,252

0,257

0,258

0,256

0,002

Przykład obliczeń do tabeli:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Średnią ogniskową układu soczewek oraz jej błąd wyliczyliśmy w taki sam sposób jak dla soczewki skupiającej i wynosi ona:

0x01 graphic

Ogniskową soczewki rozpraszającej wyliczyliśmy ze wzoru:

0x01 graphic

Błąd ogniskowej soczewki rozpraszającej wyliczyliśmy ze wzoru:

0x01 graphic

Wynik końcowy: f2 = - 0,103 ± 0,004 [m]

5



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawozdanie z +wiczenia nr 1, Studia, AAAASEMIII, 3. semestr, Elektrotechnika II, Pack, Pack
WICZENIE NR 3 szur wkniste
wiczenie Nr Sekwencjonowanie DNA USTALENIE SEKWENCJI NUKLEOTYDO
wiczenia nr 3 mat fin zaocz
Ćwiczenie nr 76
WICZENIE NR 15 GRUPA W108, ATH, Fizyka, od sylwi, Fizyka, laborki, Fizyka, Fizyka
wiczenia nr 4 mat.fin.t.zaocz
wiczenia nr 2matfin zaocz
Ä+wiczenie nr 1, Mieszanka WIŚ, Fizyka Wiś Iś
zadanie nr 76 tresc
Epidemiologia wiczenie nr 1, EPIDEMIOLOGIA, ZALICZENIE 1
wiczenie nr 305
ćw.1, Ä+wiczenie nr 1, CZĘŚĆ PRAKTYCZNA :
Ćwiczenie nr 76 c, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwi
Kopia Zestaw Nr 76
Sprawozdanie z +wiczenia nr 1, Studia, AAAASEMIII, 3. semestr, Elektrotechnika II, Pack, Pack
3 Dz U 2001 nr 76 poz 811
WICZENIE NR 80
WICZENIE NR 13

więcej podobnych podstron