Activitatea de laborator №2
Măsurarea distanțelor focale a lentilelor.
Scopul lucrării. familiarizarea cu metoda distanței focale a obiectivului.
Echipament: banc optic, lentile, de suporturi de lentile.
Teoria elementară a lentilelor subțiri duce la relații simple între distanța focală a unei lentile subțiri F cu o singură mână, iar distanțele de la lentila la obiect și d până când imaginea sa f - pe de altă parte. Simplă este, de asemenea, o legătură între dimensiunea obiectului, imaginea sa produs de o lentilă, iar distanțele lor față de obiectiv.
Definirea experienței acestor valori, este ușor pentru relațiile, care sunt enumerate mai jos, pentru a calcula distanța focală a unei lentile subțiri, cu o precizie destul de suficient pentru majoritatea cazurilor.
1. Determinarea lungimii focale lentilă convergentă
Cu excepția executabilă dificil măsurarea directă a distanței focale la utilizarea unei surse punctiforme de lumină sau fascicule paralele de raze, determinarea Fmozhet se efectuează după cum urmează:
a) pe baza unei formule care leagă lungimea F focale cu distanța până la predmetad și izobrazheniyaf cristalinului
b) pe baza unei formule care leagă F și cu valoarea cu valoarea predmetaX izobrazheniyaY și rasstoyaniemd
c) prin metoda de deplasare Bessel propuse și sunt după cum urmează:
dacă distanța de la obiect pe ecran (vezi. Fig. 1) L prevyshaet4F,
Fig. 1. Amplasarea elementelor optice
atunci există două poziții ale lentilei L1 IL2. în care imaginile de pe ecran obținute în mod clar, într-un caz a crescut în celălalt - redus.
Notăm o poziție unică de lentile (P1) a distanței de la ea la ecranul IF1 obiectului și cherezd1. și pentru un alt - IF2 cherezd2. Având în vedere că distanța dintre obiect și ecranul rămâne constantă atunci când se deplasează obiectivul, atunci
Prin urmare, pe baza formulei (1) rezultă că
Coexistența ecuațiile (3) și (4) pot, sau dacă d1 = d2 IF1 = f2. care nu pot fi experimenta substanțial sau eslid1 = f2 și d2 = f1. Cu alte cuvinte, dispozițiile în cauză a cristalinului, astfel încât distanța de pe ecran într-o poziție egală cu distanța de la obiect-o la o altă poziție.
Notând distanța dintre cele două poziții prin lentila l. ușor pentru a se asigura că, atunci când obiectivul mai aproape de subiect
și când este mai aproape de ecran,
Ecuația (1) dă pentru ambele cazuri
Pentru a determina distanța focală a obiectivului de mai sus lentilă convergentă metode este plasat într-un suport special în glisorul pe un banc optic. Peretele frontal are o decupaj iluminatorului, aprins în interiorul becului. Decuparea se introduce sticla reprezentată pe ea printr-o săgeată, care îndeplinește rolul subiectului. imagine a obiectului este obținut prin investigarea lentilei de pe ecran, de asemenea, situat pe cursorul de pe banca de rezerve.
Lentila este setat astfel încât centrul a fost la același nivel cu mijlocul de săgeată. planul ecranului perpendicular pe lungimea banc optic și paralel cu săgeata de sticlă.
Distanțele dintre componente sunt măsurate pe o scală dispusă pe bancul optic utilizând indicatoarele de pe glisierele.
Definirea lentilă convergentă F este efectuată prin toate cele trei metode descrise, cu experiența se repetă în fiecare caz, de câteva ori în diferite poziții ale ecranului. În conformitate cu formulele (1), (2), (7) lentilă vychislyayutF. Rezultatele de măsurare și de calcul se face în tabel:
Din aceste formule (1), (2) și (7) lentile distanțele focale sunt medii obiectiv valoarea favg. Rezultatul final este scris sub forma
.
2. Determinarea distanței focale a obiectivului divergent
Deoarece lentilele divergente nu oferă o imagine reală a obiectului de pe ecran, este posibil să se conecteze lentilele de colectare, astfel încât sistemul de lentile care rezultă are o colecție și ar da o imagine reală a obiectului. Acest lucru, de asemenea, utilizat la determinarea distanței focale a obiectivului divergent.
Între obiect și ecranul S (vezi. Fig. 2) a pus mai întâi numai lentilele de colectare L1
S1 și notați poziția ecranului, la care se transformă într-o imagine clară a obiectului. Mai mult, între ecran și o lentilă de colectare plasat investigat linzuL2 imprastiere. Claritatea unei imagini pe ecran atunci când este încălcat. Mutarea ecran din nou redus claritatea imaginii. Notă nou ecran de locație S2. putem spune că pentru „obiect“ este o imagine lentilă divergentă produs de lentilele de colectare la poziția ekranaS1. Prin urmare, distanța de la lentilă divergentă la prima poziție a ecranului va fi pentru acest rasstoyaniemd1 lentile. Distanța de la lentilă divergentă la a doua poziție ekranaS2 velichinuf1 dă la ea.
Conform formulei este determinată de distanța focală a obiectivului divergent, ținând cont de faptul că f1 - negativ. Lungimea focală a obiectivului depărtează și este negativ.
Experimentul a fost repetat de mai multe ori.
Rezultatele de măsurare și de calcul se face în tabel
1. Care sunt principalele caracteristici fizice ale lentilelor subtiri?
2. Care dintre metodele discutate de determinare a cristalinului colectiv F este mai precisă?
3. Care sunt ipotezele emise în aplicarea acestor formule în această lucrare?
4. Ce determină acțiunea obiectivului, și anume acest obiectiv va fi de colectare sau de împrăștiere?
5. Dă diferitele cazuri de formare a imaginii într-o lentilă subțire (colectare și dispersie).
6. Imprimare relația (2).
SZ Frisch și A. Timoreva, curs de fizica, v.3, GITTL, 1957.
Ed practică fizică. VI Iveronova, "Știința", 1968.