OGNISKOWA SOCZEWEK doc


Temat Ćwiczenia nr 10

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone dwiema powierzchniami kulistymi

( wypukłymi lub wklęsłymi ) lub jedną powierzchnią kulistą i jedną płaską. Promieniami krzywizn soczewki nazywamy promienie kul, których częściami są powierzchnie ograniczające soczewkę, natomiast środki tych kul nazywamy środkami krzywizn soczewki. Przy opisie soczewek przyjmujemy, że promienie krzywizny wypukłych powierzchni soczewki są wielkościami dodatnimi, a promienie krzywizny wklęsłych powierzchni soczewek - wielkościami ujemnymi. Powierzchnia płaska posiada nieskończony promień krzywizny.

Soczewkę nazywamy skupiającą, jeżeli promienie równoległe do głównej osi optycznej po przejściu przez soczewkę odchylają się ku osi, rozpraszającą - jeżeli promienie równoległe do głównej osi optycznej po przejściu przez soczewkę odchylają się od osi. Promienie przyosiowe ( padające pod niewielkim kątem na powierzchnię soczewki w pobliżu środka soczewki ) biegnące równoległe do głównej osi optycznej, po przejściu przez soczewkę zbierającą skupiają się w jednym punkcie (F) zwanym ogniskiem soczewki. Pozorne ognisko soczewki rozpraszającej wyznaczają wsteczne przedłużenia promieni rozproszonych przez soczewkę. Każda soczewka ma dwa ogniska położone w równych odległościach po obu stronach soczewki.

Odległość ( f ) ogniska od środka soczewki nazywamy ogniskową soczewki. Wartość ogniskowej soczewki określona jest wzorem

0x01 graphic

gdzie:

f - ogniskowa

r1, r2 - promienie krzywizn soczewki

ns - współczynnik załamania materiału soczewki

no - współczynnik załamania otaczającego ośrodka

dla soczewek skupiających f > 0, dla rozpraszających f < 0. Z powyższego wzoru wynika, że o rodzaju soczewki ( skupiająca, rozpraszająca ) decyduje zarówno geometria soczewki, jak i rodzaju materiału, z którego wykonano soczewkę i ośrodka, w którym soczewka jest umieszczona.

Za pomocą soczewek skupiających otrzymujemy obrazy rzeczywiste - powstające w wyniku przecięcia promieni lub urojone ( pozorne ) - powstające w wyniku przecięcia przedłużeń promieni. Soczewki rozpraszające pozwalają otrzymać tylko obraz pozorny przedmiotu.

Zdolnością skupiającą soczewki „D” nazywamy odwrotność jej ogniskowej:

0x01 graphic

Jednostką zdolności skupiającej jest dioptria ( 1D ) - jest to zdolność skupiająca soczewki o ogniskowej 1m.

WYKONANIE ĆWICZENIA:

Ogniskową soczewki można wyznaczyć różnymi metodami.

Pomiar odległości przedmiotu i obrazu od soczewki

Ogniskową soczewki można obliczyć z zależności:

0x01 graphic

gdzie:

x - odległość przedmiotu od soczewki

y - odległość obrazu od soczewki

TABELA POMIAROWA 1:

Soczewka 1

x [m]

y [m]

L [m]

L' [m]

0,095

0,764

0,015

0,133

0,105

0,595

0,015

0,11

0,10

0,50

0,015

0,085

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

TABELA POMIAROWA 2:

Soczewka 2

x [m]

y [m]

L [m]

L' [m]

0,125

0,775

0,015

0,093

0,14

0,46

0,015

0,042

0,15

0,35

0,015

0,042

0x01 graphic

0x01 graphic

Niepewność całkowitą pomiaru uc(f) obliczam na podstawie prawa przenoszenia niepewności

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla soczewki 1

0x01 graphic

Dla soczewki 2

0x01 graphic

Wyznaczanie ogniskowej soczewek z wielkości powiększonego obrazu

0x01 graphic

gdzie:

L - wielkość przedmiotu

L' - wielkość obrazu

y - odległość obrazu od soczewki

Soczewka 1

0x01 graphic

0x01 graphic

Soczewka 2

0x01 graphic

0x01 graphic

Niepewność całkowitą pomiaru uc(f) obliczam na podstawie prawa przenoszenia niepewności

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla soczewki 1

0x01 graphic

Dla soczewki 2

0x01 graphic

Wyznaczanie ogniskowej soczewek metodą Bessela

0x01 graphic

gdzie:

d - odległość przedmiotu od obrazu

l - odległość między dwoma położeniami soczewki

Soczewka 1

Soczewka 2

d [m]

l [m]

d [m]

l [m]

0,70

0,51

0,60

0,33

0,60

0,41

0,50

0,21

Dla soczewki 1 Dla soczewki 2

0x01 graphic
0x01 graphic

Niepewność całkowitą uc(f) obliczono z prawa przenoszenia niepewności

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla soczewki 1

0x01 graphic

Dla soczewki 2

0x01 graphic

Wyznaczanie ogniskowej soczewki rozpraszającej (metoda Bessela )

0x01 graphic

Tabela pomiarowa

d [m]

0,90

0,81

0,71

l [m]

0,57

0,496

0,407

Ogniskowa dla układu soczewek

0x01 graphic

Niepewność całkowitą dla układu soczewek obliczam z prawa przenoszenia niepewności

0x01 graphic

0x01 graphic

Ogniskowa soczewki rozpraszającej

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- ogniskowa układu

0x01 graphic
- soczewka skupiająca o znanej ogniskowej

0x01 graphic

Niepewność całkowitą pomiaru uc(f) obliczam na podstawie prawa przenoszenia niepewności

0x01 graphic

0x01 graphic

WNIOSKI:

W ćwiczeniu należało wyznaczyć ogniskowe soczewek różnymi metodami:

- dla soczewki 2: fśr. = 0,107 [m]

- dla soczewki 2: fśr. = 0,107 [m]

- dla soczewki 2: fśr. = 0,104 [m]

Najdokładniejszą z opisanych metod jest metoda Bessela, dlatego wartości ogniskowych soczewek obliczone tą metodą mogą być najbliższe wartością rzeczywistych ogniskowych soczewek zastosowanych w ćwiczeniu.

Uzyskane wartości ogniskowych soczewek nieznacznie różnią się od siebie. Wynika to z tego faktu iż obliczone wartości są obarczone błędami pomiarowymi, które wynikły z niedokładnego odczytu wartości mierzonych.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ćw 61 wyznacznie ogniskowych soczewek (2) doc
Wyznaczenie ogniskowej soczewki DOC
OGNISKOWA SOCZEWEK (2) doc
FIZYKA OGNISKOWA SOCZEWEK DOC
ćw 61 wyznacznie ogniskowych soczewek (3) doc
Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego oraz metodą Bessela9 DOC
65. WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK, Pracownia fizyczna, Moje przygotowania teoretyczne
06 Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą?ssela
77 Pomiar ogniskowych soczewek cienkich
Pomiar ogniskowej soczewek (2)
77 Pomiar odległości ogniskowych soczewek cienkich
2WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ 1
wyznaczenie ogniskowej soczewek sggw
Pomiar ogniskowej soczewki na podstawie odległości przedmiotu i obrazu od soczewki v5, Fizyka
OGNISKOWA SOCZEWEK, Uczelnia, sem I, fiza, LABORATORIUM, Nowe laborki, ogniskowa soczewek
Ćw. 6 Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą Bessela, PWSZ, Fizyka laborki
wyznaczanie ogniskowych soczewek za pomocą ˆawy optycznej4
Wyznaczanie ogniskowych soczewek na podstawie pomiarów odległości przedmiotu v6 (2)
Wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek

więcej podobnych podstron