Rok akademicki 00/01 |
Laboratorium z fizyki |
|||
Nr ćwiczenia: 41 |
Wyznaczanie ogniskowych soczewek |
|||
Wydział: Mechaniczny Kierunek: TRiL Grupa: R02 |
Marcin Kasprzyk
|
|||
Data wykonania
|
Ocena |
Data zaliczenia |
Podpis |
|
|
T |
|
|
|
|
S |
|
|
|
1. Cel ćwiczenia
W trakcie ćwiczenia wykonano pomiary pozwalające wyznaczyć ogniskową soczewki trzema różnymi metodami:
- bezpośredniego pomiaru odległości przedmiotowej i obrazowej.
- pomiaru powiększenia liniowego obrazu.
- Bessela.
Przy wszystkich metodach wykorzystuje się Lawę optyczną.
1. Metoda bezpośredniego pomiaru odległości przedmiotowej i obrazowej. Metoda ta polega na dokonaniu pomiaru odległości przedmiotowej i obrazowej. Do obliczenia ogniskowej wykorzystuje się równanie soczewki:
Nie jest to metoda dokładna.
2. Metoda pomiaru powiększenia liniowego . Metoda ta polega na wykreśleniu zależności pomiędzy powiększeniem liniowym a odległością obrazową. zależność ta opisana jest wzorem:
p = (y/f ) - 1
3. Metoda Bessela , w której ogniskową oblicza się na podstawie wzoru:
gdzie a jest odległością między dwoma położeniami soczewki , w których na ekranie powstaje najbardziej ostry obraz przedmiotu , d jest odległością między przedmiotem a ekranem .
2.Ocena dokładności pomiarów
Błąd odległości poszczególnych przedmiotów Δl = 0,005[m]
Błąd wysokości widma na ekranie Δl = 0,001[m]
3.Tabele pomiarowe
Doświadczenie1
Lp. |
X |
ΔX |
Y |
ΔY |
f |
f-fi |
1 |
0,14 |
0,005 |
0,51 |
0,005 |
0,11 |
0,002 |
2 |
0,145 |
0,005 |
0,455 |
0,005 |
0,11 |
0,002 |
3 |
0,148 |
0,005 |
0,402 |
0,005 |
0,108 |
0,0 |
4 |
0,15 |
0,005 |
0,35 |
0,005 |
0,105 |
0,003 |
5 |
0,165 |
0,005 |
0,285 |
0,005 |
0,105 |
0,003 |
fśr=0,108 |
∑f-fi = 0,01 |
Doświadczenie2
Dla l0 równy 0,028 m
Lp. |
Y |
l |
p=l/l0 |
Y2 |
p2 |
Y*p |
1 |
0,51 |
0,121 |
4,321 |
0,26 |
18,671 |
2,2037 |
2 |
0,11 |
0,008 |
0,286 |
0,0121 |
0,0818 |
0,0315 |
3 |
0,118 |
0,01 |
0,357 |
0,0139 |
0,1274 |
0,0421 |
4 |
0,40 |
0,092 |
3,286 |
0,16 |
10,7978 |
1,3144 |
5 |
0,127 |
0,015 |
0,536 |
0,0161 |
0,2873 |
0,0681 |
|
∑y = 1,265 |
∑l = 0,246 |
∑p = 8,786 |
∑y2 = 0,4621 |
∑p2 = 29,9653 |
∑(y*p.)=3,6598 |
Doświadczenie3
lp. |
d |
Δd |
a |
Δa |
f |
f-fi |
1 |
0,45 |
0,005 |
0,15 |
0,005 |
0,1 |
0,0006 |
2 |
0,50 |
0,005 |
|
0,005 |
0,1 |
0,0006 |
3 |
0,55 |
0,005 |
0,29 |
0,005 |
0,099 |
0,0004 |
4 |
0,60 |
0,005 |
0,35 |
0,005 |
0,099 |
0,0004 |
5 |
0,65 |
0,005 |
0,405 |
0,005 |
0,099 |
0,0004 |
fśr= 0,0994 |
∑f-fi = 0,0024 |
5.Obliczenia
Tabela 1 wiersz 1;
Tabela 2 wiersz 1;
Tabela 3 wiersz1:
6.Rachunek błędów
Doświadczenie1
Doświadczenie2
niepewność współczynników a i b wynosi
Doświadczenie3
7.Zestawienie wyników pomiarów:
Doświadczenie 1
fp=[0,0891±0,0003]
Doświadczenie 2
Doświadczenie 3
f = [0,096 ± 0,009]
8.Wykres
Wykres zależności p = f(y)
8.Uwagi i wnioski ;
W doświadczeniu tym poznaliśmy 3 metody wyznaczania ogniskowych soczewki , doświadczenie wykazało że metoda Bassela jest najdokładniejsza.
1