WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI ZA POMOCĄ ŁAWY

I Pracownia fizyczna
ć
wiczenie nr 17 (optyka)
WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI ZA POMOCĄ ŁAWY
OPTYCZNEJ
Zagadnienia:
1. Rodzaje soczewek i równania soczewek.
2. Konstrukcja obrazów, uzyskiwanych za pomocą soczewek. Powię kszenie liniowe i kątowe.
3. Metody wyznaczania ogniskowych soczewek i układów soczewek.
Literatura:
1. Podręczniki kursowe.
2. T. Dryń ski, Ć wiczenia laboratoryjne z fizyki.
Wykonanie ć wiczenia:
A. Wyznaczanie ogniskowej (f) na podstawie pomiarów odległości przedmiotu i obrazu od
soczewki.
1. Ustawić ekran w odległoś ci (l) od przedmiotu i przesuwać soczewkę tak, aby otrzymać
ostry obraz na ekranie.
2. Zmierzyć odległoś ć (l) i (b), (b) - odległoś ć obrazu od soczewki.
3. Pomiary przeprowadzić kilkakrotnie za każ dym razem dla innej odległoś ci (l) (dla obrazu
powiększonego i pomniejszonego).
4. Wyliczyć wartoś ć ogniskowej ze wzoru
f =
b( l − b )
l
(1)
5. Pomiary z pkt. 1-4 wykonać dla układu soczewek, a następnie obliczyć ogniskową
soczewki rozpraszają cej.
B. Wyznaczanie ogniskowej (f) metoda Bessela.
1. Ustawić ekran w odległoś ci (l) od przedmiotu.
2. znaleź ć takie położ enie ( b1 ) soczewki przy którym na ekranie powstanie obraz
powiększony.
3. Znaleź ć położ enie soczewki ( b2 ) przy którym powstanie obraz pomniejszony.
4. Powtórzyć pomiary dla trzech róż nych wartoś ci (l).
5. Korzystają c ze wzoru
f =
( l + d )( l − d )
4l
gdzie d = b1 − b2
obliczyć ogniskową soczewki. Z trzech pomiarów znaleź ć wartoś ć ś rednią .
6. Pomiary z pkt. 1-5 wykonać dla układu soczewek, a następnie obliczyć
soczewki rozpraszają cej.
(2)
ogniskową
C. Wyznaczanie ogniskowej z wielkości obrazu powię kszonego.
1. Przesuwają c wzdłuż ławy soczewkę znaleź ć podobnie jak w metodzie A obraz przedmiotu.
2. Odczytać odległoś ć obrazu od soczewki (b), zmierzyć wielkoś ć powstałego obrazu (Y)
oraz wielkoś ć przedmiotu (X).
-1-
I Pracownia fizyczna
ć
wiczenie nr 17 (optyka)
3. Obliczyć ogniskową soczewki ze wzoru :
f =
b⋅ X
X +Y
(3)
4. Pomiar przeprowadzić trzykrotnie i obliczyć wartoś ć ś rednią ogniskowej f r .
5. Pomiary z pkt. 1-4 wykonać dla układu soczewek, a następnie ze wzoru :
ś
fr =
fs ⋅ fu
f s − fu
(4)
obliczyć ogniskową soczewki rozpraszają cej
f r - ogniskowa soczewki rozpraszają cej
f s - ogniskowa soczewki skupiają cej
f u - ogniskowa układu soczewek
6. Tablice pomiarowe.
A
System
optyczny
Odległoś ć
przedmiotu od
ekranu
l [cm]
Odległ.soczewki od ekranu
b [cm]
Ś rednia
odległ.ognisk.
f r [cm]
Odległ.ogniskowej
f [cm]
ś
dla obrazu
powię kszonego
dla obrazu
pomniejszonego
dla obrazu
powię kszonego
dla obrazu
pomniejszonego
B
System
optyczny
Odl. obrazu
powię kszonego
b1 [cm]
Odl.obrazu
pomniejszonego
b2 [cm]
Odl.przedm.od
ekranu
l [cm]
f r [cm]
ś
Odl.ogniskowej
f [cm]
C
układ
soczewka
b [cm]
Y [cm]
X [cm]
f [cm]
f r [cm]
b [cm]
ś
-2-
Y [cm]
X [cm]
f [cm]
f r [cm]
ś