27818

nr 303	data		■Vfydział Elektryczny	Semestr m	grupa 11
			przygotowanie	wykonanie	ocena ostat.

Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego

oraz metodą Bessela.

Soczewką nazywamy c ido prze zroczyste ograniczone dwoma powierzchni* mi sferycznymi. Ośłączącą środkikrzywi2ny obupowierzchninazywamy osią optyczną soczewki Światło przechodzące przez soczewkęulega kok jvo z łamaniu na obu jej powierzchniach. Promień przechodzący przez środek optyczny soczewkinie ulega zahmaaii niezależnie odkąt* padania na soczewkę. Wiązka promieni biegnąca równolegle dodo osioptycznej skupia się w jednym punkc ie, zwanym ogniskiem. Odległość ogniska od środka soczewkinazywamy ogniskową.

Dobierając odpowiednio promienie krzywizn buduje się soczewki skupiające irozpraszające. Wiązka równoległa, padając a na soczewkę rozpraszającą staje się po przejściu przez nią wiązką rozbieżną. Wtym przypadku ogniskiem jest punkt przecięcia się przedłużeńpromieni załamarcych.

Położenie ogniska z ależne jest od współczynnika załamania n materiału soczewkiwzględem ośrodka, w którym się znajduj, oraz od promieni krzyw izn obupowierzchni ogranie za jących Rj i . Zależność ogniskowe j i

odpowyższychparametiów określona jest równaniem:

f=(»-!)

i ±) [K KI

(i)

Soczewkimają zdolność odwzeowwywani* punktów polegającą na tym, że promienie wybiegające z punktu P, zwanego przedmiotem, zostają skupione po przejściu przez soczewkę w punkcie 0 tworząc obraz przedmiotu. Położenie obrazu zależy odpołożeni*przedmiotuora2 od ogniskowej soczewki - okreśbne je sttzw. równaniem soczewkowym:

111

— + —

P o

P)

gdzie: p - odległość przedmiotu od soczewki,

o • odległość obrazu od soczewki.

Równanie (2) może być stosowane w przypadkach, gdy:

(a)    promienie wybiegające z Ptworząniewiekikąt z osią optyczną;

(b)    soczewka jest cienka, tzn jej grubość jest mała w porównaniu z promieni*mikrzywi2ny.

W stosunku do odległość ip, o, Rj,    oraz f istnie je umowa okne ślając a ich znaki.

(a)    p jest zawsze dodatnie,

(b)    o, R,f są dodatnie, gdy Łżą po przeciwnej stronie soc zewkiniż prze dmiot,

(c)    o, R if są ujemne, gdy leżą po tej samej stronie co prze dmiot.

Metody znajdowania ogniskowych.

Na PODSTAWIE W20RU SOCZEWKOWEGO. Odległości p i o występujące we wzorze (2) są łatwo mierzalne, dzięki czemu wzór ten możemy wykorzystać do wyznaczenia ogniskowej!. Na ławie optycznej umiesz czarny świecący przedmiot, soczewkę oraz ekran w ten sposób, aby na ekranie otrzymać wyraźny obraz przedmiotu. Ekran i soczewka umieszczone są na wózkach, co umożliwi* ich prze suwanie wzdłuż ławy. Wskaźnik wózka przesuwający się względem podziałkinaniesionej na ławie wyznacz dokładnie położenie wózka lub soczewki.

Ponieważ oszacowanie ostrości cbrazu jest połącz one z duż ą niepewnością, ustawienie wózka powtarzamy kilkakrotnie, notujemy z a każ dym razem położenie wózka, po czym oblicz amy wartość średnią.

2n*jąc odpowiednie położeni* obliczamy odległość iprzedmiotu i obrazu, a następnie z równania (2) znajdujemy ogniskową.

Opisana metoda nie może być stosowana bezpośrednio do soczewek rozpraszających, gdyż nie dają one obr*2 u rzeczywistego. Mażemy jednak obliczyć ogniskowąukładuzłożonego z badanej soczewkirozpr*S2*jąceji soczewki skupiając ej. Mając ogórkową układu f ora2 ognisk ową f_s soczewki skupiającej, znajduj* my ogniskową fj. soc zewkirozprasz*jące j z równania:

111 d

u    ^p)

Przy stosowanrutej metodynależy pamiętać, że obraz rzeczywistyuzy&amy wtedy, gdy spełniony będzie warunek |fj<|f,.| oraz, że ogniskowa soczewkirozpraszającej jest ujemna.