Piotr Juza
Sekcja I
Grupa 4a
Pomiar zdolności skupiającej modelu optycznego przedniej powierzchni rogówki.
Cel ćwiczenia:
Pomiar zdolności skupiającej soczewki.
Metoda pomiarowa:
Pomiar średnicy (b) pozornego obrazu dla dziesięciu położeń przedmiotu od soczewki. Pomiar średnicy obrazu pozornego wykonano suwmiarką w płaszczyźnie, w której powstaje ten obraz. Wyniki pomiarów zapisano w tabeli. W obliczeniach posługujemy się wzorami. Cięciwa i grubość soczewki wynoszą odpowiednio: d= 139 mm, h=18 mm .
Tabela wyników:
Lp. |
l [mm] |
b [mm] |
r [mm] |
|
|
1 |
210 |
9.43 |
125.45 |
103.76 |
27.53 |
2 |
200 |
9.48 |
120.3 |
|
|
3 |
180 |
10.40 |
122.35 |
|
|
4 |
170 |
10.40 |
115.56 |
|
|
5 |
160 |
10.25 |
106.67 |
|
|
6 |
150 |
10.47 |
102.88 |
|
|
7 |
140 |
10.55 |
97.01 |
|
|
8 |
130 |
10.28 |
87.01 |
|
|
9 |
120 |
10.60 |
83.68 |
|
|
10 |
110 |
10.60 |
76.71 |
|
|
Obliczenia:
1) Dla każdej odległości l obliczono promień krzywizny soczewki korzystając ze wzoru:
, gdzie a = 41 mm
r = 125.45 mm
2) Obliczenie średniego przekroju krzywizny soczewki:
mm
3) Obliczenie zdolność skupiającej soczewki ze wzoru:
, gdzie n = 1.5
D=4.82⋅10-3 [1/mm]
4) Obliczenie geometrycznego promienia krzywizny:
, gdzie h = 18 . d = 139
rg = 143.17 [mm]
5) Obliczenie na podstawie rg, zdolności skupiającej soczewki:
Dg = 3.49⋅10-3 [1/mm]
6) Określenie błędu względnego procentowego pomiaru promienia krzywizny metodą optyczną względem wartości obliczanej metodą geometryczną.
7) Obliczenie błędu względnego procentowego zdolności skupiającej:
=38.11%
Wnioski:
Średni promień krzywizny soczewki wynosi 103.76 mm, zdolność skupiająca jest równa 4.82⋅10-3 1/mm . Geometryczny promień krzywizny ma wartość 143.17 mm. Zdolność skupiająca oblicza na podstawie promienia geometrycznego wynosi 3.49⋅10-3 1/mm. Na podstawie otrzymanych wyników obliczono błąd względny procentowy pomiaru promienia krzywizny metodą optyczną względem wartości obliczonej metodą geometryczną
. Podobnie obliczamy błąd względny procentowy zdolności skupiającej, który wynosi
=38.11%. Dwie wartości błędów względnych pomiarowych wynikają niedokładności pomiaru i popełnionych błędów podczas wykonywania pomiarów.