Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej
Nazwisko i imię studenta		Pietrzyk Dariusz							Instytut i symbol grupy
Data wyk. Ćwiczenia			Symbol ćwiczenia		Temat zadania	Pomiar ogniskowej soczewek.
ZALICZENIE			Ocena			Data	Podpis

Podstawy teoretyczne:

Celem ćwiczenia jest określenie ogniskowej f soczewki skupiającej oraz rozpraszającej. Ogniskową wyznacza się na podstawie pomiarów odległości przedmiotu od soczewki oraz odległości obrazu tego przedmiotu od soczewki. Przy obliczeniach korzysta się ze wzoru a po przekształceniach .

Tabela pomiarów dla soczewki skupiającej.

Lp.	a [ cm ]	b [cm]	Δa [ cm ]	( Δa )^2 [cm^2]	( Δb) [ cm ]	( Δb )^2 [ cm^2]
1	11,8	78,2	0,036	0,001296	-0,037	0,001369
2	11,9	78,1	-0,064	0,004096	0,063	0,003969
3	12	78	-0,164	0,004096	0,163	0,026569
4	11,7	78,3	0,136	0,018496	-0,137	0,018769
5	11,9	78,1	-0,064	0,004096	0,063	0,003969
6	11,8	78,2	0,036	0,001296	-0,037	0,001369
7	11,8	78,2	0,036	0,001296	-0,037	0,001369
8	11,7	78,3	0,136	0,018496	-0,137	0,018769
9	11,8	78,2	0,036	0,001296	-0,037	0,001369
10	12	78	-0,164	0,026896	0,163	0,026869
11	11.8	78.2	0,036	0,001296	-0,037	0,001369
	a=11.836	b=78.163		0,082656		0,105759

Obliczanie błędu metodą Gaussowską

a=11.836 b=78,16

3δ=0,2727

δ _b=0,1028 3δ_b=0,30851

δ­_a==0,0274 δ_b=0,03099

=0,020673 f = 10,279 3δ_f = 0,06202

Odp.: cm

z = 9,728

Obliczanie błędu metodą różniczkową.

Δa_max+=Δa_odcz+Δa_ostr=0,1 cm+0,3 cm=0,4 cm Δb_max = 0,4 cm

δ

δ %=3,002%

Odp.: f=10,279 cm

z₁=9,728

Obliczenia błędu metodą różniczkową dla soczewki rozpraszającej.

Nie można zmierzyć odległości pomiędzy obrazem a soczewką rozpraszającą, ponieważ soczewka rozpraszająca tworzy jedynie obraz pozorny. Dlatego stosuje się układ dwu soczewek, z których ogniskową soczewki skupiającej znamy, a szukamy ogniskowej soczewki drugiej.

a = 14,3 cm

b= 75,7 cm

Δa_max+=Δa_odcz+Δa_ostrΔa_poł=0,1 cm +0,3 cm +0,3 cm =0,7 cm

Δb_max = 0,7cm

f===12,028 cm.

δ=%=4,263%

11,515 cm< f < 12,54 cm

7,974 < z < 8,684

z_2d=7,974-9,728=-1,754

z_2g=8,684-9,728=-1,044

-1,754 <z₂ <-1,044

Odp.:

z=-1,399

Wykres zależności b(a) :

Wnioski:

Błąd obliczany przy metodą Gaussowską jest dużo mniejszy, ale też dużo bardziej pracochłonny, wymaga też dużej ilości pomiarów. Przy użyciu metody różniczkowej liczy się szybciej, ale również mniej dokładnie co zwłaszcza widać przy wynikach soczewki rozpraszającej, gdzie na niedokładność wyniku oprócz zastosowanej metody różniczkowej miały wpływ duże niedokładności pomiaru odległości spowodowane ruszaniem się soczewki w statywie.

---