nr ćwicz. 303 |
data |
Wydział Elektryczny |
Semestr III |
grupa 11 | |
prowadząca |
przygotowanie |
wykonanie |
ocena ostat. |
Wyznaczanie ogniskowych soczewek ze wzoru soczewkowego oraz metody Bessela.
Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone dwoma powierzchniami sferycznymi. Oś łączącą środki krzywizny obu powierzchni nazywamy osią optyczną soczewki. Światło przechoctące przez soczewkę ulega kolejno załamaniu na obu jej powierzchniach. Promień przechodzący przez środek optyczny soczewki nie ulega załamaniu niezależnie od kąta padania na soczewkę. Wiązka promieni biegnąca równolegle do do osi optycznej skupia się w jednym punkcie, zwanym ogniskiem. Odległość ogniska od środka soczewki nazywamy ogniskową.
Dobierając odpowiednio promienie krzywizn buduje się soczewki skupiające i rozpraszające. Wiązka równoległa, padająca na soczewkę rozpraszającą staje się po przejściu przez nią wiązką rozbieżną. W tym przypadku ogniskiem jest punkt przecięcia się przedłużeń promieni załam anych.
Położenie ogniska zależne jest od współczynnika załamania n materiału soczewki względem ośrodka, w którym się znajduje, oraz od promieni krzywizn obu powierzchni ograniczających i R2. Zależność ogniskowej f od
powyższych parametrów określona jest równaniem:
Soczewki mają zdolność odwzorowywania 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 od położenia przedmiotu oraz od ogniskowej soczewki - określone jest tzw. równaniem soczewkowym:
gdzie: p - odległość przedmiotu od soczewki,
o - odległość obrazu od soczewki.
Równanie (2) może być stosowane w przypadkach, gdy:
(a) promienie wybiegające z P tworzą niewielki kąt z osią optyczną:
(b) soczewka jest cienka, tzn jej grubość jest mała w porównaniu z promieniami krzywizny.
W stosunku do odległości p. o. R^, R2 oraz f istnieje umowa określająca
ich znaki.
•
(a) p jest zawsze dodatnie.
(b) o. R. f są dodatnie, gdy leżą po przeciwnej stronie soczewki niż przedmiot.
(c) o. R i f są ujemne, gdy leżą po tej samej stronie co przedmiot.