Marcin Janiuk

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK I BADANIE WAD SOCZEWEK

1. WSTĘP TEORETYCZNY:

1. Soczewka: bryła przeźroczysta ograniczona z dwóch stron powierzchniami sferycznymi.

Soczewka służy nam do przekształcania wiązki światła na zbieżną, równoległą lub mniej rozbieżną niż wychodzi ona z dowolnego punktu przedmiotu. Trzeba wspomnieć że W optyce geometrycznej zakłada sie, ze w ośrodkach jednorodnych światło rozchodzi sie po liniach prostych.

2. Promienie przechodząc przez soczewkę skupiają się w jednym punkcie zwanym ogniskiem soczewki F (soczewka rozpraszająca ma ognisko pozorne co oznacza ze przecinają się przedłużenia promieni). Odległość ogniska od płaszczyzny soczewki nazwane jest ogniskową f. Główny podział soczewek obejmuje:

- soczewki skupiające   - soczewki rozpraszające

3. Równanie soczewki: zależność między odległością przedmiotu x, odległością obrazu y i ogniskową f.

Jednak w przypadku układu soczewek należy dokładniej określić x i y, gdyż nie jest oczywiste położenie środka optycznego. Sposób na ominięcie tej przeszkody podał Bessel.

Zasada metody Bessela.

4. Zasada metody Bessela: gdy l oznacza określoną długość ekranu (z obrazem) od przedmiotu świecącego. Spróbujmy określić dla jakich położeń x soczewki na ekranie wytworzy sie ostry obraz. Mamy wówczas:
   

x + y= l

Rozwiązując układ równań ze względu na szukaną wartość x mamy

Jednemu odpowiada obraz powiększony drugiemu pomniejszony. Odległość miedzy tymi położeniami wynosi: d= x₁ - x­­_2­. Metoda Bessela polega na pomiarze długości d przy zadanym l i obliczeniu ogniskowej.

5. Obrazy powstające w soczewkach:

Obraz: rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony. -rzeczywisty, odwrócony, tej samej wielkości

- rzeczywisty odwrócony powiększony - soczewka rozpraszająca: pozorny, prosty, powiększony

6. Wady soczewek:

• Aberracja sferyczna: polega na tym że punkt skupienia promieni położonych blisko osi soczewki, znajduje się dalej od soczewki niż punkt skupienia promieni padających na zewnętrzne strony soczewki. Miarą aberracji sferycznej jest różnica ogniskowych: ∆ f = f₁ - f₂

• Aberracja chromatyczna: wywołana zjawiskiem dyspersji światła, długość ogniskowej zależy od współczynnika załamania n, który różny jest dla każdej barwy światła. Promienie barwy czerwonej skupiają się dalej, niż promienie światła fioletowego. Miarą aberracji chromatycznej jest różnica ogniskowych: ∆ f = f_c - f_f

• Astygmatyzm: wada spowodowana nierówną kulistością soczewki obraz jest zdeformowany i nieostry. Nachylenie soczewki niweluje astygmatyzm.

- aberracja sferyczna

- aberracja chromatyczna

2. PLAN PRACY:

(ksero)