POLITECHNIKA LUBELSKA
Wydział Budownictwa i Architektury
Sprawozdanie z laboratorium z fizyki
Temat ćwiczenia: Pomiar ostrości obrazu oraz wyznaczanie
ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej.
Wykonał: Data wykonania ćwiczenia:
Michał Wnuk 15.10.2015
IBS 1/14
1. Wstęp teoretyczny
" Ogniskiem F soczewki zbierającej nazywamy punkt, w którym skupia się wiązka
promieni po przejściu przez soczewkę.
" Ogniskową f soczewki nazywamy odległość ogniska od powierzchni środkowej,
czyli powierzchni prostopadłej do osi optycznej przechodzącej przez środek
geometryczny soczewki.
" Obraz rzeczywisty- obraz powstający w wyniku przecięcia się promieni po
przejściu przez soczewkę.
" Obraz pozorny- obraz powstaje w wyniku przecięcia się promieni przedłużonych
" Odległość x przedmiotu i odległość y obrazu od soczewki oraz ogniskowa f
1 1 1
= +
soczewki spełniają następujący związek:
f x y
2. Opis doświadczenia
" W celu wykonania ćwiczenia posłużono się ławą optyczną (stalowa szyna
zaopatrzona w milimetrową skalę)
" Na jednym końcu skali znajduję się jasno oświetlony przedmiot w nieprzezroczystej
tarczy
" Badaną soczewkę umieszczamy w odpowiedniej podstawce, którą można przesuwać
wzdłuż ławy
" Obraz rzeczywisty, który daje soczewka powstaje na ekranie znajdującym się na
drugim końcu ławy
" Przesuwamy wzdłuż ławy optycznej podstawkę z umieszczoną na niej soczewką i
szukamy takiego położenia, przy którym powstający na ekranie obraz jest
najostrzejszy
" Wyniki z pomiarów umieściliśmy w tabeli
3. Tabela z wynikami
Lp x [cm] y [cm]
[cm]
1 17,8 62,2 17,7 62,3 -0,1 0,01 1,39
2 18,1 61,9 -0,4 0,16
3 17,6 62,4 0,1 0,01
4 17,8 62,2 -0,1 0,01
5 17,1 62,9 0,6 0,36
6 17,6 62,4 0,1 0,01
7 17,9 62,1 -0,2 0,04
8 18 62 -0,3 0,09
9 18,3 62,7 -0,6 0,36
10 17,9 62,1 -0,2 0,04
11 17,5 62,5 -0,2 0,04
12 17,8 62,2 -0,1 0,01
13 17,2 62,8 -0,5 0,25
4. Obliczenia
" Wyznaczanie ogniskowej
(17,8"62.2)
1 1 1 xy
= + f = = =13,8 cm
f x x (x+ y) 80
" Błąd względny
y2"" x x2"" y
+
(x+ y)2 (x+ y)2
" f xy y"" x x"" y
� f = = = +
f x+ y (x+ y)"x (x+ y)"y
62,3"1,5+ 17,7"1,5=0,065+0,005=0,07
� f =
80"17,7 80"62,3
�f * 100% = 7%
" f =0,07"13,8 cm=1cm
f =13.8ą1,0 cm
" Średni pomiar błędu odległości
2
2
(� f )
f
� x=� y
�= (( ) "� x2+(� y) "� y2)
�
(� x)
"
(� x)
� x=
n
"
Ł "(x-x)2
� x= ( )= (1,39 )=0,3 cm
(n-1) 1,2
" "
0,3
� x= =0,08=0,1 mm
13
"
" Średni błąd pomiaru ogniskowej
2 2
2
(� f ) (62,32)
f 17,72 2
�= (( ) "� x2+(� y) "� y2)= (( ) "0,12+( ) "0,12)
�
(� x)
"
(802) 802
"
�= (0,37"0,01+0)= 0,0037=0,06 cm
" "
5. Wynik końcowy i wnioski
Zmierzona wartość ogniskowej f wyniosła 13,8 cm, natomiast średni
błąd pomiaru wyniósł 7%, co przełożyło się na 1cm błąd.
Średni błąd średniej pomiaru wartości x (odległość przedmiotu do
soczewki) wyniosła 0,1 mm, natomiast średnia kwadratowa 0,3cm.