1. WSTĘP TEORETYCZNY

Soczewką sferyczną nazywamy przezroczystą bryłę ograniczoną dwoma powierzchniami sferycznymi o promieniach R1 i R2. Prostą która przechodzi przez środki krzywizn obu powierzchni nazywamy osią główną. Soczewki ze szkła w środku grubsze - są zbierające, soczewki cieńsze w środku niż na brzegach - są rozpraszające. Wiązka promieni równoległych do osi głównej po załamaniu w soczewce zbierającej zostaje zebrana w ognisku F, którego odległość od środka optycznego soczewki nazywamy odległością ogniskową f. Środek optyczny soczewki ma tę właściwość , że wszystkie promienie padające na soczewkę , a skierowane na ten punkt, nie zmieniają kierunku, lecz ulegają minimalnemu przesunięciu równoległemu. W przypadku soczewek cienkich, które są przedmiotem naszych rozważań, środek geometryczny soczewki pokrywa się ze środkiem optycznym.

Zależność

Obrazy wytwarzane w soczewkach mogą być rzeczywiste lub pozorne. Cechą tych ostatnich jest to, że nie można ich uzyskać na ekranie lub kliszy, a ich powstawanie związane jest z właściwością oka ludzkiego.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wycechowanie termopary Fe - konstantan.

2. Schemat układu pomiarowego

Aparatura pomiarowa składa się z termopary Fe - konstantan (40% Ni i 60% Cu), czułego miliwoltomierza cyfrowego i naczynia Dewara. Jako temperaturę odniesienia przyjmujemy 273K, którą łatwo uzyskać wykorzystując mieszaninę wody z lodem. Aby zabezpieczyć tę mieszaninę przed poborem ciepła z otoczenia, umieszcza się ją wewnątrz naczynia Dewara (w termosie). Jedno spojenie termopary umieszcza się w mieszaninie wody z lodem (1), drugie zaś w pojemniku (2), w którym możemy zmieniać temperaturę w sposób kontrolowany. Pojemnik ten stanowi termostat.

Przy włączeniu termostatu do sieci, zostaje uruchomiony silnik poruszający mieszadełko wewnątrz termostatu, służące do wyrównywania temperatury kąpieli, jednocześnie zostaje stworzona możliwość włączenia systemu podgrzewającego kąpiel termostatu. Włączenie podgrzewania odbywa się za pomocą drugiego włącznika. Dla określenia temperatury kąpieli termostatu służy termometr rtęciowy zamocowany w otworze pokrywy. Termostat posiada również układ do chłodzenia kąpieli składający się ze spiralnie zwiniętej rurki, umieszczonej wewnątrz termostatu. Układ chłodzenia podłączony jest do kranu sieci wodociągowej za pomocą węża gumowego. Drugi wąż służy do odprowadzania wody chłodzącej. Szybkość chłodzenia kąpieli można regulować za pomocą zwiększenia lub zmniejszenia przepływu wody. Szybkość podgrzewania kąpieli można również regulować przez równoczesne włączenie chłodzenia.

3. Co będziemy mierzyć?

Będziemy mierzyć wartość siły termoelektrycznej dla poszczególnych wartości różnic temperatur na stykach metali w termoparze.

4. Co będziemy obliczali?

Będziemy obliczali ogniskową badanej soczewki trzema różnymi sposobami

2. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARU

1. tabela pomiarów

Lp	a [cm]	b [cm]	aśr	bśr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

LP	Różnica temperatur (oc.)	siła termoelektryczna (mv)			wartości pomocnicze
				1 pomiar (ogrzewanie)			2 pomiar (ochładzanie)	wartość średnia
1	21	0,97	0,98	0,975	20,475	441
2	23	1,07	1,06	1,065	24,495	529
3	25	1,16	1,15	1,155	28,875	625
4	27	1,25	1,23	1,240	33,480	729
5	29	1,33	1,32	1,325	38,425	841
6	31	1,43	1,42	1,425	44,175	961
7	33	1,53	1,54	1,535	50,655	1089
8	35	1,62	1,59	1,605	56,175	1225
9	37	1,71	1,65	1,680	62,160	1369
10	39	1,79	1,76	1,775	69,225	1521
11	41	1,88	1,83	1,855	76,055	1681
12	43	1,96	1,94	1,950	83,850	1849
	384			17,585	588,045	12860

3. WNIOSKI

Doświadczenie potwierdziło teorię, zgodnie z którą przy dla niewielkich temperatur wartość siły termoelektrycznej jest proporcjonalna do różnicy temperatur na stykach termopary. Wartość współczynniki termoelektrycznego otrzymana w wyniku pomiarów różni się nieco od jego rzeczywistej wartości. Jest to spowodowane niedokładnością przyrządów pomiarowych

LITERATURA

S. Bartnicki, W. Borys T. Kostrzyński: Fizyka ogólna, ćwiczenia laboratoryjne, cz. I, WAT Warszawa 1994

V₀

A

B

B

2

1

---