III. Wykonanie ćwiczenia
Ustawiłyśmy układ pomiarowy jak na podanych rys.2 i 3, odczytałyśmy ze skali odległość e między przedmiotem P a ekranem E.
Przesuwając soczewkę w kierunku ekranu znalazłyśmy takie położenie y1, aby na ekranie widoczny był powiększony ostry obraz przedmiotu. Zmierzyłyśmy również wysokość powstałego obrazu H1.
Przesuwając dale soczewkę w kierunku ekranu przy niezmienionym e znalazłyśmy drugie jej położenie y2 takie, aby na ekranie powstał ostry pomniejszony obraz przedmiotu. Zmierzyłyśmy wysokość powstałego obrazu H2.
Czynności wymienione w punkcie 2 i 3 powtórzyłyśmy 10 razy.
Obliczyłyśmy ogniskową soczewki f i wysokość przedmiotu H, pamiętając o zależności H=√H1H2. Wyliczyłyśmy średnią wartość fśr i Hśr.
IV. Wyniki zapisałyśmy w tabelce.
Lp. |
e [cm] |
y1 [cm] |
y2 |
a |
H1 [mm] |
H2 [mm] |
f śr.±Δƒ [mm] |
H śr.±ΔH [mm] |
1 |
75 |
33 |
22 |
11 |
9 |
5 |
18,34±0,37 |
6,70±0,06 |
2 |
78 |
38 |
20 |
18 |
11 |
4 |
18,46±0,25 |
6,63±0,13 |
3 |
80 |
41 |
19,5 |
21,5 |
12 |
4 |
18,55±0,16 |
6,93±0,17 |
4 |
82 |
43,5 |
18,5 |
25 |
13 |
4 |
18,59±0,12 |
7,21±0,45 |
5 |
85 |
47 |
18 |
29 |
15 |
4 |
18,77±0,06 |
7,74±0,98 |
6 |
87 |
49 |
17,5 |
32,5 |
15 |
3 |
18,71±0 |
6,70±0,06 |
7 |
90 |
53 |
17 |
36 |
16 |
3 |
18,40±0,31 |
6,93±0,17 |
8 |
93 |
56 |
15,5 |
40,5 |
18 |
2 |
18,84±0,13 |
6,00±0,76 |
9 |
95 |
58,5 |
17,5 |
41 |
21 |
2 |
19,33±0,56 |
6,48±0,28 |
10 |
98 |
61,5 |
15,5 |
46 |
20 |
2 |
19,10±0,39 |
6,32±0,44 |
18,71 6,76
V. Przykładowe obliczenia:
Obliczam ogniskową soczewki:
Np.:
Obliczam fśr :
Obliczam błąd bezwzględny fśr:
Np.:
Δi1=18,71-18,34= 0,37[mm]
Δi5=18,71-18,77= - 0,06[mm]
Δi10=18,71-19,10= - 0,39[mm]
Obliczam błąd względny fśr;
Np.
di1= - 0,39/18,71= - 0,02{mm]
di5= - 0,06/18,71= - 0,003[mm]
Obliczam H1śr
Obliczam błąd bezwzględny H1śr:
Np.
Δi1=15-9=6[mm]
Δi5=15-15=0[mm]
Δi10=15-21= -6[mm]
Obliczam błąd względny H1śr:
Np.:
di1=6/15=0,4[mm]
di5=0/15=0[mm]
di10= -6/15= -0,4[mm]
Obliczam H2śr:
Obliczam błąd bezwzględny H2śr:
Np.:
Δi1=3,3-5= - 1,7[mm]
Δi5=3,3-4= - 0,7[mm]
Δi10=3,3-2=1,3[mm]
Obliczam błąd względny H2śr:
Np.:
di1= - 1,7/3,3= - 0,51[mm]
di5 = - 0,7/3,3= - 0,21[mm]
di10=1,3/3,3 = 0,39[mm]
Obliczam Hśr.:
Ogniskowa soczewki wynosi:
f= 18,71±0,29
f= 18,7±0,3
Obliczyłam błąd średni kwadratowy:
Obliczenia:
0,1369=(0,37)2
0,0961=(0,31)2
0,0625=(0,25)2
Wysokość obrazu wynosi:
H=6,76±0,46
H =6,8±0,5
Obliczyłam błąd średni kwadratowy:
Obliczenia:
0,0036=(0,06)²
0,9604=(0,98)2
0,1936=(0,44)2
VI. Wnioski :
Wykonałyśmy po jednym pomiarze dla każdej z dziesięciu długości e, które przyjęłyśmy, a powinnyśmy wykonać dziesięć pomiarów dla jednej wybranej długości e. Wszystkie obliczenia zostały wykonane poprawnie zgodnie z naszymi założeniami i wynikami zapisanymi w tabeli pomiarowej.