Przebieg doświadczenia
Najpierw ustawiłem lampę sodową naprzeciwko soczewki oświetlacza mikroskopu, a następnie wyjustowałem mikroskop. Po ustawienie krzyża mikroskopu po środku prążka zerowego zapisałem jego położenie jako początkowe. Następnie zacząłem mierzyć położenie innych prążków względem położenia początkowego. Polegało to na tym, że krzyż okularu pokrywałem z lewym, prawym, górnym i dolnym brzegiem pierścienia. Dla każdego pierścienia dokonałem dwóch pomiarów.
Opracowanie wyników
Dla każdego pierścienia mogę obliczyć jego promień z czterech różnych pomiarów, a ponieważ pomiar powtórzyłem dwukrotnie dlatego dysponuję aż ośmioma wartościami promienia z których to wyznaczam wartość średnią. Aby obliczyć wartość promienia gdy badałem jego lewą i prawą krawędź obliczam wartość bezwzględną z różnicy między wartością początkową „prawą”, a danym pomiarem. Aby obliczyć promień z pomiarów górnego i dolnego badam wartość bezwzględną różnicy wartości początkowej „dolnej” z wynikiem pomiaru. Następnie obliczam średnia z wszystkich pomiarów.
Nr prążka |
Promienie [mm] |
Średnia Pomiaru [mm] |
Średni promień [mm] |
|||
|
Prawy |
Lewy |
Górny |
Dolny |
|
|
4 pomiar I |
3,39 |
3,35 |
3,24 |
3,48 |
3,37 |
3,35 |
4 pomiar II |
3,32 |
3,34 |
3,22 |
3,45 |
3,33 |
|
5 |
3,67 |
3,69 |
3,61 |
3,14 |
3,53 |
3,61 |
|
3,68 |
3,66 |
3,62 |
3,78 |
3,69 |
|
6 |
3,97 |
3,98 |
3,91 |
4,09 |
3,99 |
4,00 |
|
3,98 |
4,00 |
3,92 |
4,12 |
4,01 |
|
7 |
4,28 |
4,29 |
4,21 |
4,39 |
4,29 |
4,29 |
|
4,34 |
4,28 |
4,18 |
4,38 |
4,30 |
|
8 |
4,57 |
4,60 |
4,44 |
4,65 |
4,57 |
4,45 |
|
4,60 |
3,58 |
4,46 |
4,67 |
4,33 |
|
9 |
4,84 |
4,85 |
4,72 |
4,96 |
4,84 |
4,83 |
|
4,83 |
4,82 |
4,73 |
4,90 |
4,82 |
|
Mają uśredniony promień mogę teraz policzyć promień krzywizny soczewki za pomocą wzoru przedstawionego we wstępie teoretycznym. Za długość fali lamy sodowej przyjmuję 589nm.
Nr prążka |
Promień prążka[mm] |
Promień krzywizny[m] |
4 |
3,35 |
4,7598 |
5 |
3,61 |
4,4160 |
6 |
4,00 |
4,5190 |
7 |
4,29 |
4,4716 |
8 |
4,45 |
4,1955 |
9 |
4,83 |
4,4031 |
Wartość średnia promienia soczewki[m] |
4,4608 |
|
Jak widać z pomiarów wyszło mi, że soczewka ma promień równy 4,4608m.
Ocena błędów
Błąd dla promienia soczewki liczę za pomocą metoda średnich kwadratów. Błąd obliczony taka metodą wynosi Δ=0,0750[m]. Ostateczny wynik dla promienia krzywizny soczewki wynosi = 4,4608±0,0750[m].
Wnioski
Otrzymany przeze mnie wydaje się być wartością odpowiadającą faktycznemu promieniowi krzywizny badanej soczewki. Wniosek taki wyciągam na podstawie tego, że nie ma praktycznie żadnego miejsca w którym można by popełnić błąd mający istotny wpływ na wyki ostateczny. Szkoda tylko, że nie mogę otrzymanego wyniku porównać z wartością podana przez producenta.
Za pomocą tego ćwiczenia można zaobserwować, że nawet niewielkie odstępstwo od równoległości dwóch płaszczyzn (w tym wypadku szklanych), może zostać łatwo odkryte, a czasem nawet policzone.