Ćw. 6 Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą Bessela, PWSZ, Fizyka laborki


Sprawozdanie z ćwiczenia nr 6.

Nr. Ćwiczenia

Data

Imię i nazwisko

Wydział

Semestr

Grupa

6

11.12.2012.

Budownictwo

I

2B

Temat:

Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą Bessela.

Przygotowanie

Wykonanie

Ocena ostateczna

  1. Część teoretyczna.

Soczewka:

Jest to proste urządzenie optyczne składające się z jednego lub kilku sklejonych razem bloków przezroczystego materiału (zwykle szkła, ale też różnych tworzyw sztucznych, żeli, minerałów, a nawet parafiny lub kropli wody).

Istotą soczewki jest to, że przynajmniej jedna z jej powierzchni roboczych jest zakrzywiona, np.: jest wycinkiem sfery, innej obrotowej krzywej stożkowej jak parabola, hiperbola lub elipsa, albo walca.

Podstawową funkcją soczewek jest symetryczne względem osi skupianie lub rozpraszanie światła. Stąd każda soczewka posiada oś optyczną i punkt w którym skupia się wiązka równoległa do osi optycznej zwany ogniskiem soczewki. Odległość ogniska od środka optycznego soczewki nazywa się jej ogniskową. Ogniskowa f zależy od promieni krzywizny obu powierzchni roboczych R1 i R2 oraz współczynników załamania: materiału, z którego zrobiona jest soczewka n i otoczenia nm (dla powietrza nm = 1 i wzór upraszcza się).

Dla nieskończenie cienkiej soczewki (tzn. soczewki o pomijalnej grubości) wzór przyjmuje postać:

0x01 graphic

Wzór ten uwzględnia zarówno wklęsłe, jak i wypukłe soczewki. Przyjęto w nim następującą konwencję: jeżeli pierwsza powierzchnia soczewki, patrząc od strony padania promieni, jest wypukła, to R1 jest dodatnie, a jeśli jest wklęsła - ujemne. Dla tylnej powierzchni soczewki znaki są odwrócone: R2 jest dodatnie, jeśli powierzchnia jest wklęsła i ujemne, jeśli jest wypukła. Jeżeli któraś z powierzchni jest płaska, to jej promień krzywizny jest nieskończony, a jego odwrotność wynosi zero.

Odwrotność ogniskowej nazywamy zdolnością skupiającą soczewki D.

0x01 graphic

Wzór soczewkowy:

Soczewki mają zdolność odwzorowywania punktów polegającą na tym, że promienie wybiegające z punktu P zwanego przedmiotem, zostają skupione po przejściu przez soczewkę w punkcie O, tworząc obraz przedmiotu. Położenie obrazu zależy od położenia przedmiotu oraz od ogniskowej soczewki - określone jest tzw. Wzorem soczewkowym:

0x01 graphic

Gdzie:

p - odległość przedmiotu od soczewki,

o - odległość obrazu od soczewki,

f - ogniskowa.

Metoda Bessela:

Odległość obrazu i przedmiotu występuje we wzorze soczewkowym w postaci symetrycznej - oznacza to, że po zmianie ich wartości równanie pozostaje w dalszym ciągu prawdziwe. Fizyczną konsekwencją symetrii równania soczewkowego jest możliwość uzyskania ostrego obrazu przy dużych położeniach soczewki względem przedmiotu.

Przy stałej odległości l przedmiotu od ekranu obraz powstaje w odległościach o oraz o' równym p (odległości przedmiotu od soczewki). Przy jednym położeniu obraz jest pomniejszony a przy drugim powiększony w stosunku do przedmiotu. Możemy zapisać układ równań (e jest odległością między soczewkami):

0x01 graphic

Po przekształceniu równania otrzymujemy:

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Tabela pomiarów:

  1. Ze wzoru soczewkowego:

Odległości

Obraz powiększony

Obraz pomniejszony

Przedmiotu od ekranu - l

45

52

48

55

45

52

48

55

Przedmiotu od soczewki - p

25

20

21

19

28

36

32

41

Obrazu od soczewki - o

20

32

27

36

17

16

16

14

Ogniskowa - f

11,11

12,31

11,81

12,44

10,58

11,08

10,67

10,44

Wartość średnia - fśr

11,92

10,69

Ogniskowa wyznaczona graficznie - fśr

  1. Metoda Bessela:

Odległość

Pomiar 1

Pomiar 2

Przedmiotu od ekranu - l

55

50

Odległość między soczewkami - e

25

5

20

4

Ogniskowa - f

12,73

11,78

Wartość średnia - fśr

12,225

Wartość ogniskowej wyznaczona graficznie - fśr

  1. Obliczenia:

    1. Metoda soczewkowa:

0x01 graphic

a) dla obrazu powiększonego:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

b) dla obrazu pomniejszonego:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

c) wyznaczona graficznie:

p = 15,75

o = 26,5

0x01 graphic

    1. Metoda Bessela:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Błędy pomiarowe:

    1. Dla metody soczewkowej:

0x01 graphic
0x01 graphic

  1. dla obrazu powiększonego

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. dla obrazu pomniejszonego

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Dla metody Bessela

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Wnioski.

Zarówno metoda soczewkowa jak i metoda Bessela służą do wyznaczania ogniskowych soczewek skupiających. Wyniki otrzymane tymi metodami pokrywają się z wynikami otrzymanymi metodą graficzną. Stąd wniosek, że wszystkie metody są poprawne.

1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WYZNACZANIE ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK METODĄ BESSELA, Sprawozdania - Fizyka
Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela, Technologia chemiczna, semestr 2, Fizyka, Laboratori
Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela, Sprawozdania
Cw 06 - Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą Bessela, Sprawozdania fizyka
Wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek metodą Bessla, Sprawozdania - Fizyka
Opt- Wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek metodą Bess(1), Sprawozdania - Fizyka
Opt- Wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek metodą Be(1, Sprawozdania - Fizyka
OPT- wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek metodą bess, Sprawozdania - Fizyka
PIOTREK K WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI METODA BASSELA, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fi
wyznaczenie ogniskowej soczewek metoda?ssela
Pomiar ogniskowej soczewek metodą Bessela, LAB 21V2, LABORATORIUM FIZYCZNE
badanie ogniskowej soczewki metoda bessela
06 Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego i metodą?ssela
Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego oraz metodą Bessela, LAB F303, 302

więcej podobnych podstron