1).Wstęp teoretyczny
Soczewka jest to sbstancja załamująca światło ( najczęściej szkło ), ograniczona dwoma powierzchniami sferycznymi o promieniach R1 i R2 . Prostą, która przechodzi przez środki krzywizn obu powierzchni nazywamy osią główną . Soczewki ze szkła w środku grubsze - są zbierające, soczeki cieńsze cieńsze w środku niż na brzegach - są rozpraszające. Wiązka promieni równoległych do osi głównej po załamaniu w soczewce zbierającej zostaje zebrana w ognisku F, którego odległość od środka optycznego soczewki nazywamy odległością ogniskową f . W soczewce rozpraszającej w ognisku przecinają się przedłużenia promieni przechodzących. Środek optyczny soczewki zbierającej ma tę właściwość, że wszystkie promienie padające na soczewkę, a skierowane na ten punkt, nie zmieniają kierunku, lecz ulegają minimalnemu przesunięciu równoległemu. W przypadku soczewek cienkich środek geometryczny soczewki pokrywa się ze środkiem optycznym.
Załamanie światła w soczewkach :
zbierającej b) rozpraszającej
Zależność odległości f od promieni krzywizn R1 i R2 oraz współczynnika załamania materiału n , z którego wykonana jest soczewka, określona jest równaniem :
Równanie soczewkowe :
f - ogniskowa
x - odległość przedmiotu
y - odległość od środowiska optycznego soczewki
Otrzymywanie obrazów za pomocą soczewek :
odległość przedmiotu |
odległość obrazu |
obraz |
x > 2f
x = 2f
f < x < 2f
x < f |
f < y < 2f
y = 2f
y > 2f
y < 0 |
Rzeczywisty,odwrócony, zmniejszony
Rzeczywisty, odwrócony ,równy przedmiotowi
Rzeczywisty, odwrócony, powiększony
Urojony, prosty, powiększony |
Obraz w soczewce zbierającej :
Metody wyznaczania ogniskowych soczewek skupiających i rozpraszających :
- za pomocą lunetki
- na podstawie odległości przedmiotu i obrazu od soczewki
- metoda Bessela
Metoda Bessela : pomiary sprowadzają się do wyznaczenia położenia p soczewki , przy którym uzyskujemy obraz położenia q dla obrazu pomniejszonego ; wartość e = p - q oraz odległość l przedmiotu i ekranu podstawiamy do wzoru :
Tabela pomiarowa.
Soczewka |
d [cm] |
a1 [cm] |
a2 [cm] |
l = a1-a2 [cm] |
f [cm] |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
układ soczewek 1,4 |
|
|
|
|
|
Politechnika Częstochowska
Instytut fizyki
Ćwiczenie nr: 13
Temat ćwiczenia : Wyznaczenie odległości ogniskowych metodą
Bessela.
Ćwiczenie wykonali:
Krzysztof Śliwak
Dariusz Turniak
WIMiI
Grupa dziekańska: X
Rok II
Semestr zimowy 2003/2004
F
F
F
F'
A
O
O'
A'
a
b