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 ;

0x01 graphic

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

0x01 graphic
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 .

0x01 graphic

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 ;

0x01 graphic

Układ pomiarowy przedstawia poniższy rysunek;

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

0x01 graphic

0x01 graphic

f=9.676

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

0x01 graphic

0x01 graphic

f=5.692

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

0x01 graphic

0x01 graphic

f=29.785