WFiIS	Imię i Nazwisko: 1. Dominik Kućma 2. Adam Skorek		ROK II	GRUPA II	ZESPÓŁ 4
Pracownia fizyczna I	TEMAT: Optyka				Nr ćwiczenia 53 *
Data wykonania: 22.11.2006	Data oddania: 6.12.2006	Zwrot do poprawy:	Data oddania:	Data zaliczenia:	OCENA

1. Badanie ogniskowej soczewki skupiającej. Wzór soczewkowy.

Dane pomiarowe:

l [m]	x [m]	y = l - x [m]	f [m]
0,857	0,116	0,741	0,100299
0,857	0,74	0,117	0,101027
0,703	0,569	0,134	0,108458
0,703	0,121	0,582	0,100174
0,567	0,132	0,435	0,10127
0,567	0,444	0,123	0,096317
1,225	0,111	1,114	0,100942
1,225	1,12	0,105	0,096
0,65	0,121	0,529	0,098475
0,65	0,535	0,115	0,094654
		średnia	0,100
		odchylenie	0,004

Niepewność pomiarową wyznaczam przy pomocy odchylenia standardowego średniej:

f1 = 0,1 + 0,004 [m]

2. Badanie ogniskowej układu soczewek. Wzór soczewkowy.

Dane pomiarowe:

l [m]	x1 [m]	x2 [m]	y1 [m]	y2 [m]	f1 [m]	f2 [m]
0,932	0,364	0,773	0,568	0,159	0,221837	0,131874
1,232	0,344	1,089	0,888	0,143	0,247948	0,126402
0,9	0,382	0,724	0,518	0,176	0,219862	0,141582
0,85	0,379	0,664	0,471	0,186	0,210011	0,145299
1,4	0,3	1,265	1,1	0,135	0,235714	0,121982
1	0,359	0,846	0,641	0,154	0,230119	0,130284
1,1	0,349	0,949	0,751	0,151	0,238272	0,130272
1,15	0,348	1,01	0,802	0,14	0,242692	0,122957
				średnia	0,231	0,131
				odchylenie	0,013	0,008

Jak widać z obliczeń doświadczenie nie dało dobrych rezultatów. Wartości ogniskowej liczone względem pierwszego i drugiego obrazu różnią się znacznie. Obliczenia zostały sprawdzone wielokrotnie, na wyniki wpłynąć musiały nieścisłości podczas doświadczenia. Dla obrazów pomniejszonych bardzo trudno było ustalić punkt ostrości, przy przesuwaniu soczewki nawet o kilka centymetrów obraz pozostawał bez zmian - to jest prawdopodobnie przyczyna błędnego odczytu i nieścisłych wyników.

Dla uzyskania miarodajnego rezultatu wykorzystam średnią

f = 0,181 + 0,030[m]

Mając wyliczoną ogniskową układu wyznaczam ogniskową jednej soczewki:

Wartość f1 uzyskałem z obliczeń w punkcie 1

f2 = - 0,223 [m]

3. Wzór Bessela dla jednej soczewki

l [m]	x1 [m]	x2 [m]	d [m]	f [m]
1,151	0,111	1,044	0,933	0,098678
0,81	0,12	0,697	0,577	0,099744
0,71	0,122	0,595	0,473	0,098722
0,943	0,116	0,836	0,72	0,098316
0,515	0,135	0,407	0,272	0,092835
0,857	0,116	0,74	0,624	0,100663
0,703	0,121	0,569	0,448	0,104376
0,567	0,132	0,444	0,312	0,098829
1,225	0,111	1,12	1,009	0,098478
0,65	0,121	0,535	0,414	0,096578
			średnia	0,099
			odchylenie	0,003

Jak widać wynik zgadza się w granicy błędu z rezultatem uzyskanym bezpośrednio ze wzoru soczewkowego (0,1 [m]). Potwierdza to słuszność obydwu wzorów, oraz jest dowodem na poprawność przeprowadzenia doświadczenia.

4. Badanie abberacji sferycznej.

Brzegi soczewki:

l [m]	x [m]	y = l - x [m]	f [m]
1,32	0,247	1,073	0,20078106
1,26	0,251	1,009	0,20099921
1,145	0,258	0,887	0,1998655
1,09	0,26	0,83	0,19798165
1,005	0,268	0,737	0,19653333
0,911	0,29	0,621	0,19768386
0,85	0,313	0,537	0,19774235
0,801	0,506	0,295	0,18635456
0,77	0,42	0,35	0,19090909
0,939	0,287	0,652	0,19928009
		srednia	0,197
		odchylenie	0,005

Środek soczewki:

l [m]	x [m]	y = l - x [m]	f [m]
1,32	0,268	1,052	0,21358788
1,26	0,274	0,986	0,21441587
1,145	0,278	0,867	0,21050306
1,09	0,29	0,8	0,21284404
1,005	0,301	0,704	0,21084975
0,911	0,318	0,593	0,20699671
0,85	0,351	0,499	0,20605765
0,801	0,432	0,369	0,19901124
0,77	0,43	0,34	0,18987013
0,939	0,311	0,628	0,20799574
		srednia	0,207
		odchylenie	0,007

Jak widać z obliczeń ogniskowe są równe w granicy błędu, możemy jednak policzyć abberacie:

f = 0,207 - 0,197 = 0,01 [m]

5. Badanie abberacji chromatycznej.

Światło czerwone:

l [m]	x [m]	y = l - x [m]	f [m]
0,913	0,116	0,797	0,101262
1,3	0,107	1,193	0,098193
0,6	0,133	0,467	0,103518
0,68	0,125	0,555	0,102022
0,762	0,117	0,645	0,099035
0,75	0,11	0,64	0,093867
0,545	0,135	0,41	0,10156
0,494	0,138	0,356	0,099449
1,011	0,117	0,894	0,10346
1,1	0,115	0,985	0,102977
		srednia	0,101
		odchylenie	0,003

Światło fioletowe:

l [m]	x [m]	y = l - x [m]	f [m]
0,913	0,11	0,803	0,096747
1,3	0,105	1,195	0,096519
0,6	0,118	0,482	0,094793
0,68	0,123	0,557	0,100751
0,762	0,113	0,649	0,096243
0,85	0,11	0,74	0,095765
0,545	0,124	0,421	0,095787
0,494	0,13	0,364	0,095789
1,011	0,106	0,905	0,094886
1,1	0,105	0,995	0,094977
		srednia	0,096
		odchylenie	0,002

f = 0,101 - 0,096 = 0,005 [m]

---