Опис вимірювальної установки і методики вимірювань
Для визначення головної фокусної відстані лінз користуються оптичною лавою (рис. 1.21.3). Оптична лава являє собою два паралельні металеві стрижні на підставках. Лава має по всій довжині міліметровий масштаб. Уздовж лави можуть переміщуватися предмет (освітлене лампою матове скло з нанесеною на ньому тушшю міткою), лінзи і екран. Предмет, лінзи і екран слід встановити так, щоб їх середини лежали на одній прямій, паралельній до довжини оптичної лави, площина екрана була перпендикулярна до довжини оптичної лави, а вісь лінзи – до неї паралельна.
В
изначення
головної фокусної відстані опуклої і
увігнутої лінз трохи відрізняється,
тому зручніше буде розглянути ці випадки
окремо.
Порядок виконання роботи Збирна лінза
I. Визначення головної фокусної відстані опуклої або збирної лінзи за величинами а і b
Розташувати прилади на оптичній лаві NM, як показано на рис. 1.21.3, де K – освітлювач, L – лінза, E – екран з масштабом. Екран розміщують на досить великій відстані від освітлювача.
Переміщаючи лінзу L, знаходять положення чіткого зображення предмета АВ на екрані і відраховують за масштабом величини a і b.
Змінюючи положення екрана і лінз, повторюють вимірювання три рази.
Підставляючи у формулу (1.21.1) значення a і b, узяті з кожного окремого досліду, обчислюють
,
і
.Усі отримані результати зводять у таблицю 1.21.1.
Таблиця 1.21.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Середнє значення |
|
|
|
|
|
II. Визначення головної фокусної відстані збирної лінзи за величинами предмета і його зображення та відстанню від зображення предмета до лінзи
Розташування приладів залишається таким же, як і у першому випадку (рис. 1.21.3).
На екрані Е отримують сильно збільшене зображення предмета
.Вимірюють величини предмета АВ і зображення та відстань від зображення предмета до лінзи b.
За формулою (1.21.2) визначають значення а, яке підставляють у формулу лінзи (1.21.1). Після перетворень отримують вираз для обчислення фокусної відстані f:
|
(1.21.4) |
.
Змінюючи положення екрана і лінзи, вимірюють величини АВ, і b тричі.
Підставляючи значення АВ, і b у формулу (1.21.4), обчислюють f.
Усі отримані результати зводять у таблицю 1.21.2.
Таблиця 1.21.2
b, мм |
АВ, мм |
, мм |
f, мм |
, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Середнє значення |
|
|
|
|
||