ĆWICZENIE 77 SOCZEWKI Soczewki to podstawowe elementy

ĆWICZENIE 77 SOCZEWKI Soczewki to podstawowe elementy

ĆWICZENIE 77
SOCZEWKI
Soczewki to podstawowe elementy przyrządów optycznych. Najczęściej wykonane są ze
szkła o współczynniku załamania około 1,5. Soczewki mogą być skupiające lub rozpraszające.
Równoległa wiązka światła padająca na soczewkę skupiającą zbiega
się w punkt nazywany ogniskiem. Taka sama wiązka padająca na
soczewkę rozpraszającą rozbiega się w kierunkach wchodzących z
ogniska pozornego. Odległość ogniska od soczewki nazywana jest
ogniskową; przyjmuje się, że jest ona dodatnia dla soczewek
skupiających i ujemna dla rozpraszających. Odwrotność ogniskowej
jest zdolnością zbierającą soczewki, której jednostką jest dioptria o
wymiarze [m-1]. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie ogniskowej
soczewki i jej zdolności zbierającej.
Metoda A.
1. Soczewki skupiające. Należy uzyskać punktowy ostry obraz odległego źródła światła na ekranie.
Odległość ekranu od soczewki jest szukaną ogniskową.
2. Soczewki rozpraszające. Należy zestawić w układ soczewkę rozpraszającą razem ze skupiającą
tak aby układ skupiał światło. Pomiar ogniskowej układu przebiega w taki sam sposób jak dla
soczewki skupiającej. Ponieważ zdolność zbierająca układu soczewek jest sumą ich zdolności
zbierających; Zu = Zs + Zr i Z = 1/f to ogniskowa soczewki rozpraszającej fr wynosi:
fr = (fs fu) /(fs – fu)
gdzie, fs - ogniskowa soczewki skupiającej, fu - ogniskowa układu soczewek.
Metoda B.
Ogniskową soczewki sferycznej f oblicza się za pomocą wzoru soczewkowego:
1/f = (n - 1) (1/RA + 1/RB),
gdzie: n – współczynnik załamania szkła z którego wykonano soczewkę, RA i RB - promienie
powierzchni sferycznych soczewki, które oblicza się na podstawie pomiaru sferometrem:
R = ( r 2 + h 2 ) / 2h,
gdzie: h - wysokość (h > 0) lub głębokość (h < 0) czaszy kulistej, r - promień podstawy
sferometru, wewnętrzny dla powierzchni wypukłych lub zewnętrzny dla powierzchni wklęsłych.
Promienie powierzchni wypukłych są dodatnie, a wklęsłych ujemne i z takim znakami należy je
wstawiać do wzoru soczewkowego.
Ćwiczenie 77
Nazwisko i Imię …..........................................................................................
data ….......................
Metoda A
Nr soczewki
1
2
3
1odwr
2odwr
3odwr
1+4
4+1
f
Metoda B
Nr soczewki
f1 = …........................,
Z1 = ….......................,
f2 = …........................,
Z2 = ….......................,
f3 = …........................,
Z3 = ….......................,
f4 = …........................,
Z4 = ….......................,
Do obliczeń ogniskowych należy przyjąć n = 1.5
1
2
3
4
2rA
hA
2rB
hB
f1 = …........................,
Z1 = ….......................,
f2 = ….........................,
Z2 = ….......................,
f3 = …........................,
Z3 = ….......................,
f4 = …........................,
Z4 = ….......................,
Wnioski …............................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................
…............................................................................................................................................................