IV Таблица 1 – Экспериментальные и расчетные данные:

№	t, сек	t, сек	N	Т, сек	Т, сек	В0, Тл	В, Тл
1						0,2∙10-4
2
3

V Оценка погрешности измерений:

Относительная погрешность измерений – ε:

ε = )Δt (2)

VI Выводы.

Контрольные вопросы:

1. Силовые характеристики магнитного поля.

2. Классификация магнетиков.

3. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

4. Магнитное поле Земли.

Литература.

1. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред.

Л.Л. Гольдина. - М., 1973.

2. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова / Учебное пособие для вузов. – 3-е изд. , М.: Высш. шк., 2000. – 478 с.

4. Яворский Б.М. , Детлаф А.А. Справочник по физике / Б.М. Яворский , А.А. Детлаф, М.: Наука, 1979. – 942 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

«Определение оптической силы собирающей линзы методом “смещения”»

Цель работы: определить оптическую силу собирающей линзы и сравнить её с паспортными данными.

Приборы и материалы: оптическая скамья, собирающая линза, источник света, линейка.

Схема установки

Рисунок 1 – Измерение оптической силы линзы методом “смещения”

Элементы установки:

1. а₁ – расстояние от источника до линзы в позиции I;

2. а₂ – расстояние от линзы до экрана в позиции I;

3. а′₁ – от источника до линзы в позиции II;

4. а′₂ – расстояние от линзы до экрана расстояние от линзы до экрана;

5. L – расстояние от источника до экрана;

6. l – расстояние между линзами.

I Теоретическая и расчётная часть

Общим недостатком различных способов определения фокусного расстояния тонкой положительной линзы способов является погрешность измерения величин: фокуса f линзы, а₁– расстояния от предмета до линзы,

а₂ – расстояния от линзы до изображения, дающая ошибку порядка расстояния между вершинами сферических поверхностей, ограничивающих линзу. Данная погрешность определяется несоответствием положения главных плоскостей в реальной линзе и теоретического “приближения тонкой линзы”. Следующими условиями минимализации погрешностей измерений являются: требование гомоцентричности световых пучков и положение указателя на рейтере линзы строго против её середины.

Последнее требование снимается применением для определения оптической силы собирающей линзы метода “смещения”.

Основой определения оптической силы линзы является формула:

,

где

f – расстояние от предмета до оптического центра линзы;

d – расстояние от оптического центра линзы до изображения;

F – фокусное расстояние линзы;

D = – оптическая сила линзы.

Расчётные формулы

Если расстояние между предметом и экраном превышает расстояние 4 f, где f – фокусное расстояние линзы, то всегда найдётся два таких положения линзы, при которых на экране получаются два отчётливых изображения предмета, одно увеличенное, другое – уменьшенное, из соображений симметрии ясно, что

а₁ = а′₂ , а₂ = а′₁ . Обозначая расстояние между предметом и экраном через L, а расстояние между двумя положениями линзы через l, получим:

L = а₁+ а₂ (1),

l = а₂ – а′₂ = а₂ – а₁ (2), отсюда

а₁ = (L– l), а₂ = (L + l) (3) .

Подставляя (3) в формулу линзы , после преобразований получим:

f = (L² – l² )/4L , учитывая, что

имеем расчётную формулу: D = 4L / (L² – l² ) (4).