Wprowadzenie
Ogniskiem głównym soczewki zbierającej nazywamy punkt, w którym przecinają się, po załamaniu w soczewce, promienie równoległe do głównej osi soczewki. Odległość tego punktu od soczewki nosi nazwę odległości ogniskowej f. Ogniskowa zależy od współczynnika załamania n, z którego wykonana jest ta soczewka oraz od promieni krzywizny r1 i r2
Ogniskowa soczewki skupiającej f>0. Soczewka rozpraszająca posiada ognisko pozorne f<0.
Soczewki zbierające dają w odpowiednich warunkach obrazy rzeczywiste, których położenie zależne jest od położenia przedmiotu względem soczewki i jej ogniskowej f. Posługujemy się przy interpretacji tego zjawiska równaniem soczewek:
gdzie:
a - odległość przedmiotu od soczewki
b - odległość obrazu od soczewki
Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.
Metodyka badań
Przyrządy:
Ława optyczna
Oświetlacz ze szczeliną
Soczewki
Ekran
Wykonanie ćwiczenia:
Przesuwając wzdłuż ławy optycznej soczewkę znajdujemy takie jej położenie, przy którym powstający na ekranie obraz jest ostry
Notujemy odległość a - przedmiotu od soczewki oraz odległość b - obrazu od soczewki
Czynności wykonujemy pięciokrotnie
Obliczamy średnie wartości a i b
Obliczamy wartość ogniskowej soczewki skupiającej ( rozpraszającej )
Tabelka z pomiarami
TABELA POMIARÓW DLA SOCZEWKI SKUPIAJĄCEJ
Nr pomiaru |
Położenie a |
Położenia b |
Ogniskowa
|
fśr |
1 |
0,420 |
0,380 |
0,1995 |
0,1997 |
2 |
0,405 |
0,395 |
0,1999 |
|
3 |
0,410 |
0,390 |
0,1998 |
|
4 |
0,400 |
0,400 |
0,2000 |
|
5 |
0,420 |
0,380 |
0,1995 |
|
aśr=0,411 bśr=0,389
TABELA POMIARÓW DLA SOCZEWKI SKUPIAJĄCEJ
Nr pomiaru |
Odległość oświetlacza od ekranu e=a1+a2 |
Położenie a1 |
Położenia b |
d=a1-a2 |
Ogniskowa |
1 |
0,80 |
0,670 |
0,130 |
0,1995 |
0,069 |
2 |
0,82 |
0,663 |
0,157 |
0,1999 |
0,085 |
3 |
0,84 |
0,655 |
0,185 |
0,1998 |
0,101 |
4 |
0,82 |
0,660 |
0,160 |
0,2000 |
0,086 |
5 |
0,83 |
0,668 |
0,162 |
0,1995 |
0,089 |
eśr=0,822 dśr=0,504 fśr=0,086
Rachunek błędu
RACHUNEK BŁĘDU DLA SOCZEWKI SKUPIAJĄCEJ
RACHUNEK BŁĘDU DLA SOCZEWKI SKUPIAJĄCEJ
Wnioski
Wyszły nam następujące wyniki:
Ogniskowa soczewki skupiającej ( + 200 ) - 0,1997±2,502⋅10-4m
Ogniskowa soczewki skupiającej ( + 100 ) - 0,086±2,584⋅10-4m
Metody wykorzystane w pomiarach są mało skuteczne, ponieważ wyniki teoretyczne po dodaniu błędu nie równają się wynikom praktycznym. ( Są prawie równe ).
1