Порядок выполнения работы

 

Упражнение 1. Определение фокусных расстояний собирающей линзы по измерениям d и f

1. На горизонтальной оптической скамье разместите осветитель, экран и линзу. Объект (предмет) в виде стрелки находится в передней стенке осветителя.

2. Перемещая линзу между экраном и предметом, добиваются четкого изображения предмета на экране.

3. По линейке отсчитывают расстояния d и f. (d – расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до экрана (изображения)).

4. Меняя положение линзы и экрана, измеряют расстояния d и f не менее 3-х раз.

5. Измеряют линейкой диаметр (2r) линзы.

6. Результаты всех измерений заносят в таблицу 1.

 

Таблица 1

Результаты измерений и вычислений

№	d, м	f, м	F, м	D, дптр (м-1)	(2r/F)2	ΔF, м	ΔF/F
1
2
3
Ср.

 

7. Фокусное расстояние F, оптическую силу D, светосилу линзы L вычисляют по следующим формулам:

 

; ;

8. Расчет погрешностей производят по формулам:

 

;

;

– половина деления измерительной ленты.

Упражнение 2. Определение фокусного расстояния собирающей линзы по ее линейному увеличению

1. Располагают линзу между экраном и предметом так, чтобы получить сильно увеличенное резкое изображение.

2. Измеряют расстояние от предмета до линзы (d), величину предмета (h) и размер изображения (H).

3. Изменяя положение линзы, опыт повторяют 3 раза.

4. Результаты измерений заносят в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты измерений и вычислений

	d, м	h, м	H, м	F, м	D, дптр (м-1)
1
2
3
Ср	-		-

 

5. Фокусное расстояние F и оптическую силу линзы D вычисляют по формулам:

;

Упражнение 3. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы по принципу обратимости лучей в оптической системе, состоящей из собирающей и рассеивающей линз

1. Располагают осветитель, собирающую линзу, рассеивающую линзу и экран на оптической скамье и получают на экране четкое действительное изображение (см. рис.6).

2. Измеряют расстояние от экрана до центра рассеивающей линзы (d), заметив положение рассеивающей линзы.

3. Убирают рассеивающую линзу и, перемещая экран, добиваются на нем четкого изображения с помощью оставшейся собирающей линзы.

4. Измеряют расстояние от нового положения экрана до замеченного положения рассеивающей линзы.

 

 

 

Рисунок 8. Определение фокуса рассеивающей линзы

 

5. Результаты измерений занести в таблицу 3.

6. Опыт проделать 3 раза.

 

Таблица 3

Результаты измерений и вычислений

	d, м	f, м	F, м	D, дптр (м-1)
1
2
3
Ср	-	-

 

7. Рассчитываем фокусное расстояние F рассеивающей линзы по формуле:

 

Контрольные вопросы

1. Формулы тонкой линзы, оптической силы и светосилы линзы, линейное увеличение.

2. Методы определения фокусных расстояний и оптических сил линз.

3. Правила построения изображений, получаемых с помощью линз.

4. Недостатки линз (сферическая аберрация, хроматическая аберрация, астигматизм).

5. Глаз как оптическая система.

6. Дальнозоркость и близорукость. Исправление близорукости и дальнозоркости с помощью линз.

 

Список литературы