nr:
|
Temat: Wyznaczanie ogniskowych soczewek. |
|
Kierunek: Zip I |
Imię i nazwisko:
|
|
Data wykonania:
|
Data oddania:
|
Ocena: |
1.Wstęp teoretyczny.
Ogniskiem głównym soczewki skupiającej 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 soczewki f ; jest ona zależna od krzywizny obu powierzchni soczewki oraz od współczynnika załamania materiału , z którego jest wykonana , zgodnie z równaniem ;
Gdzie R i R oznaczają promienie krzywizny obu powierzchni , n zaś- wspułczynik załamania . Soczewka rozpraszająca posiada ognisko pozorne , a jej odległość ogniskowa ma wartość ujemną.
Zdolność skupiającą lub rozpraszającą soczewek możemy mierzyć w dioptriach , posługując się następującą zależnością
i wyrażamy ją w dioptriach , jeżeli f jest w metrach
Soczewki skupiające w odpowiednich warunkach obrazy rzeczywiste ,których położenie zależne jest od położenia przedmiotu względem soczewki i od jej ogniskowej f . Posługujemy się przy interpretacji tego zjawiska równaniem soczewek .
a oznacza tu odległość przedmiotu od soczewki , b zaś-odległość obrazu od soczewki.
Równanie soczewki jest zależnością otrzymaną przy upraszczających założeniach ,że soczewki są cienkie ,a wiązki padających na nie promieni są niezbyt rozbieżne (rozwartość około 5 ). Równanie to daje nam możliwość łatwego pomiaru f za pomocą ławy optycznej . Na jednym końcu ławy znajduje się jasno oświetlony przedmiot , dalej umieszczamy badaną soczewkę na odpowiedniej podstawce, którą można przesuwać wzdłuż ławy. Obraz rzeczywisty ,który daje soczewka , powstaje na ekranie znajdującym się na drugim końcu ławy .
2.Wykonanie ćwiczenia :
Ogniskową soczewki możemy wyznaczyć poprzez pomiar odległości przedmiotu i obrazu od soczewki .Przesuwamy wzdłuż ławy podstawkę z umieszczoną na niej soczewką skupiającą i szukamy takiego jej położenia ,przy który powstający na ekranie obraz ,powiększony lub zmniejszony ,jest najostrzejszy. Notujemy odległość a przedmiotu od soczewki i odległość b obrazu ,tzn. ekranu od soczewki. Czynność tę powtarzamy kilka razy obliczamy średnie wartości a i b ,po czym obliczamy odległość ogniskową soczewki f na podstawie wzoru wyprowadzonego z równania soczewek zbierających ;
Układ pomiarowy przedstawia poniższy rysunek;
Soczewka1
a |
10.8 |
10.7 |
10.8 |
11.6 |
10.8 |
b |
83.5 |
83.6 |
84.2 |
83.4 |
84.2 |
Śrb=83.78 cm
Śra=10.94 cm
f=9.676
Soczewka2
a |
6.4 |
6.6 |
6.5 |
6.4 |
6.6 |
b |
45.9 |
45.7 |
45.8 |
45.8 |
45.8 |
Śra=6.5 cm
Śrb=45.8 cm
f=5.692
Soczewka3
a |
36.4 |
36.3 |
36.5 |
36.5 |
36.4 |
b |
163.9 |
164.0 |
163. 8 |
164.0 |
163.8 |
Śra=36.4 cm
Śrb=163.9 cm
f=29.785