Zmiana wersji
Wyślij / drukuj




POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA
INSTYTUT FIZYKI



Ćwiczenie O-1: „Wyznaczanie ogniskowych soczewekza pomocą Metody Bessela”.








Gerega Paweł Włodarska Katarzyna Budownictwo Studia dzienne, gr II Rok 2008/2009










Częstochowa, 19 Maja 2009
* Zagadnienia do opracowania: 1. Soczewki, rodzaje soczewek, własności skupiające i rozpraszające soczewek. 2. Ognisko, Ogniskowa soczewek, zdolność zbierająca soczewek. 3. Zdolność zbierająca soczewki i układu soczewek. 4. Podstawowe równania soczewek cienkich. Zasady otrzymywania obrazów za pomocą soczewek. 5. Metoda Bessela wyznaczania ogniskowej soczewek. 6. Rachunek błędu metodą różniczki zupełnej.
* Wprowadzenie teoretyczne: Soczewkato Bryła z przeźroczystego materiału ograniczoną jedno- lub dwustronnie powierzchnią krzywą o regularnym kształcie, najczęściej kulistym. Soczewki dzielimy na:

  • dwu - wypukłe (a),
  • płasko - wypukłe (b),
  • wklęsło - wypukłe (c),
  • dwu - wklęsłe (d),
  • płasko - wklęsłe (e),
  • wypukło - wklęsłe (f).

Soczewki wypukłe zrobione z tworzywa o współczynniku załamania większym od współczynnika otaczającego je środowiska są soczewkami skupiającymi, czyli mają zdolność skupienia wiązki światła. Soczewki wklęsłe są soczewkami rozpraszającymi. Jeśli na soczewkę skupiającą padają równoległe promienie światła to po przejściu przez nią skupiają się one w punkcie zwanym ogniskiem. Podstawowym parametrem soczewek jest ich zdolność skupiająca (zbierająca)oznaczana symbolem D. Zdolność skupiająca jest odwrotnością ogniskowej soczewki. Ogniskowa to odległość ogniska od środka soczewki. [1/m= dioptria] D: zdolność skupiająca soczewek; f: Ogniskowa soczewki; nS/O: bezwzględny Współczynnik załamania soczewki (otoczenia); r1/2: promienie krzywizn soczewki. Jeżeli Współczynnik załamania nS, z którego wykonana jest soczewka, jest większy Niż Współczynnik załamania nOośrodka, otaczającego soczewkę, to soczewki szklane są grubsze w środku Niż na brzegach. Mają własności skupiające, a cieńsze w środku Niż na brzegach, mają własności rozpraszające. Jeżeli na soczewkę skupiającą skierujemy wiązkę promieni równoległych do głównej osi optycznej, to po załamaniu w soczewce zostaje ona skupiona w jednym punkcie F, zwanym ogniskiem, którego odległość od środka soczewki S jest ogniskową f.
Dla soczewki rozpraszającej, promienie równoległe do głównej osi optycznej, po załamaniu w soczewce rozpraszającej tworzą wiązkę rozbieżną, która biegnie tak, jakby wychodziła z jednego punktu, zwanego ogniskiem F. Odległość tego punktu od soczewki jest odległością ogniskową f, a jej wartość jest ujemna.
Obrazy w soczewce skupiającej mogą być rzeczywiste i pozorne, proste i odwrócone, powiększone i pomniejszone. Charakter obrazu zależy od odległości x, w jakiej przedmiot znajduje się przed soczewką. Tak, więc Rodzaj otrzymanego obrazu zależy od rodzaju soczewki oraz od położenia przedmiotu względem ogniska. Związek między x i y jest analogiczny dla zwierciadeł: Odległość Ogniskowa f, odległość przedmiotu od soczewki x, odległość obrazu y. Jeżeli Obraz jest pozorny, to przed ywstawiamy Znak minus, a jeżeli Soczewka jest rozpraszająca, to dodatkowo przed fwstawiamy Znak minus.
Za pomocą soczewki skupiającej, przedmiot AB został umieszczony w odległości x>2f. Po załamaniu w soczewce, w odległości y od soczewki powstał Obraz A1B1, który jest obrazem rzeczywistym, odwróconym i pomniejszonym. W soczewce rozpraszającej powstający Obraz A1B1jest pozorny, pomniejszony i prosty. Ogniskowa soczewki fzależy od jej promieni krzywizn r1i r2,a także od współczynnika załamania n materiału, z którego wykonana jest soczewka, względem otaczającego go ośrodka. Zależność tą opisuje równanie: Przyjmuje się, że wartość promienia r>0 dla powierzchni wypukłej, a r<0 dla wklęsłej.
Powiększeniem linowym p nazywamy stosunek wymiarów obrazu A1B1do wymiarów przedmiotu AB i jest ono Równe stosunkowi odległości obrazu od soczewki y, do odległości przedmiotu od soczewki x.
* Zasada pomiaru: Metoda Bessela Do pomiaru ogniskowych soczewek używamy ławy optycznej Do pomiarów odległości służy długi, metalowy przymiar z podziałką milimetrową. Na wszystkich metalowych saneczkach znajdują się nacięcia, umożliwiające odczytywanie wybranych odległości po przyłożeniu przymiaru. Mierzymy odległość przedmiotu od ekranu d i odległość wzajemną dwóch położeń soczewki l dla których na ekranie powstają ostre obrazy A1B1, w położeniu pierwszym a) powiększony, a w drugim pomniejszony b) (przy stałej odległości d między przedmiotem a ekranem). Te dwie pozycje ustawienia soczewek różnią się tym, że odległości x i y zamieniają się: odległość przedmiotu od soczewki x1 w jednej pozycji Staje się odległością obrazu od soczewki y2 w drugiej pozycji i odwrotnie. x+y=d y-x=l Mamy: Podstawiając uzyskane wartości do wzoru soczewkowego: mamy ogniskową: lub z tej ostatniej zależności wynika, że musi być spełniony warunek: d<4f. Otrzymaliśmy końcową zależność ogniskowej od odległości przedmiotu od ekranu oraz różnicy odległości między przedmiotem a soczewką w jej dwóch szczególnych położeniach. Dla ścisłego układu soczewek cienkich ogniskową można wyznaczyć z równania: f1/4: ogniskowe soczewek wchodzących w skład układu, fU: Ogniskowa układu, Składamy soczewkę rozpraszającą o ogniskowej f4 z soczewką skupiającą o wyznaczonej uprzednio ogniskowej f1 i wykonujemy pomiary ogniskowej układu soczewek fU. * Zestaw pomiarowy: Ława optyczna z kompletem soczewek, kolimator z oświetlaczem, transformator, komplet soczewek, ekran, przymiar liniowy.
* Przebieg ćwiczenia: 1.) Na ławie optycznej ustawiamy kolejno: kolimator z oświetlaczem, umocowaną w uchwycie jedną z soczewek skupiających (nr 1) i ekran. 2.) Włączamy oświetlacz do sieci prądu zmiennego 220V. 3.) Szacujemy orientacyjnie ogniskową soczewkę nr 1. Przeprowadzamy to w następujący sposób: soczewkę ustawiamy między źródłem światła a ekranem i zmieniając odległość ekranu od soczewki, szukamy na ekranie ostrego obrazu źródła światła (w postaci jasnego krążka). Odległość między soczewką a ekranem w przybliżeniu jest równa f (ogniskowej). 4.) Bezpośrednio za kolimatorem umieszczamy w uchwycie przeźrocze, które będzie stanowiło obserwowany przedmiot. 5.) Źródło światła, przeźrocze, soczewkę i Ekran ustawiamy tak, aby ich ośrodki leżały na jednej prostej równoległej do osi optycznej soczewki. 6.) Ustawiamy Ekran w odległości d od przeźrocza tak, aby ta odległość spełniała zależność: d>4f, (gdzie f jest oszacowaną wcześniej ogniskową soczewki). Mierzymy tą odległość za pomocą przymiaru. Oceniamy doświadczalnie wartość . 7.) Przesuwając sanki z soczewką po ławie optycznej szukamy takiego położenia soczewki, które daje na ekranie Obraz powiększony i mierzymy za pomocą przymiaru odległość soczewki od ekranu y1. Oceniamy doświadczalnie wartość . 8.) Nie zmieniając odległości d ekranu od przeźrocza przesuwamy soczewkę do takiego położenia, przy którym na ekranie otrzymamy wyraźny Obraz pomniejszony i mierzymy odległości soczewki od ekranu y2. Oceniamy doświadczalnie wartość . 9.) Wyznaczamy różnicę położeń soczewki w obu przypadkach l=y1- y2. 10.) Zmieniamy nieznacznie odległości ekranu od przedmiotu o dla soczewki 1 wykonujemy jeszcze dwukrotnie pomiary według p.p. 7-9. 11.) Wykonujemy pomiary według p.p. 3, 6-10 dla soczewek 2 i 3. 12.) Umieszczamy w uchwycie dla soczewek, soczewkę rozpraszającą nr 4 razem z soczewką skupiającą 1 i dla tego układu wykonujemy pomiary opisane w p.p. 3, 6-10. 13.) Wyniki zapisujemy do tabeli.
* Tabela pomiarowa:
soczewka l.p. Odległość ekranu od przedmiotu d [cm] Odległość soczewki od ekranu y1 [cm] Odległość soczewki od ekranu y2 [cm] l=y1- y2. [cm] ∆ l2 [cm] Ogniskowa soczewki f [cm] fśr [cm]
Nr 1 1






2





3





Nr 2 1






2





3





Nr 3 1






2





3





Układ soczewek nr 1 + nr 4 1






2





3





Nr 4 1






2





3






1






2





3






1






2





3






1






2





3






1






2





3






1






2





3






str 1
jeszcze dwukrotnie pomiary według p.p. 7-9.
11.) Wykonujemy pomiary według p.p. 3, 6-10 dla soczewek 2 i 3.
12.) Umieszczamy w uchwycie dla soczewek, soczewkę rozpraszającą nr 4 razem z soczewką
skupiającą 1 i dla tego układu wykonujemy pomiary opisane w p.p. 3, 6-10.
13.) Wyniki zapisujemy do tabeli.
* Tabela pomiarowa:
soczewka
l.p.
Odległość
ekranu od
przedmiotu
d
[cm]
Odległość
soczewki
od ekranu
Odległość
soczewki
od ekranu
l=y
1
- y
2
.
[cm]
l
2
[cm]
y
1
[cm]
y
2
[cm]
Ogniskowa
soczewki
f
[cm]
f
śr
[cm]
Nr 1
1
2
3
Nr 2
1
2
3
Nr 3
1
2
3
Układ
soczewek
nr 1 + nr
4
Nr 4
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3

jeszcze dwukrotnie pomiary według p.p. 7-9.
11.) Wykonujemy pomiary według p.p. 3, 6-10 dla soczewek 2 i 3.
12.) Umieszczamy w uchwycie dla soczewek, soczewkę rozpraszającą nr 4 razem z soczewką
skupiającą 1 i dla tego układu wykonujemy pomiary opisane w p.p. 3, 6-10.
13.) Wyniki zapisujemy do tabeli.
* Tabela pomiarowa:
soczewka
l.p.
Odległość
ekranu od
przedmiotu
d
[cm]
Odległość
soczewki
od ekranu
Odległość
soczewki
od ekranu
l=y
1
- y
2
.
[cm]
l
2
[cm]
y
1
[cm]
y
2
[cm]
Ogniskowa
soczewki
f
[cm]
f
śr
[cm]
Nr 1
1
2
3
Nr 2
1
2
3
Nr 3
1
2
3
Układ
soczewek
nr 1 + nr
4
Nr 4
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
str 2
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA
INSTYTUT FIZYKI
Ćwiczenie O-1:
„Wyznaczanie ogniskowych soczewek
za pomocą [[Metody]] Bessela”.
Gerega Paweł
Włodarska Katarzyna
Budownictwo
Studia dzienne, gr II
Rok 2008/2009
Częstochowa, 19 [[maja]] 2009

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA
INSTYTUT FIZYKI
Ćwiczenie O-1:
„Wyznaczanie ogniskowych soczewek
za pomocą Metody Bessela”.
Gerega Paweł
Włodarska Katarzyna
Budownictwo
Studia dzienne, gr II
Rok 2008/2009
Częstochowa, 19 Maja 2009
str 3
* Zagadnienia do opracowania:
1. Soczewki, rodzaje soczewek, własności skupiające i rozpraszające soczewek.
2. Ognisko, [[ogniskowa]] soczewek, zdolność zbierająca soczewek.
3. Zdolność zbierająca soczewki i układu soczewek.
4. Podstawowe równania soczewek cienkich. [[Zasady]] otrzymywania obrazów za pomocą
soczewek.
5. [[Metoda]] Bessela wyznaczania ogniskowej soczewek.
6. [[Rachunek]] błędu metodą różniczki zupełnej.
* Wprowadzenie teoretyczne:
Soczewka
to [[bryła]] z przeźroczystego materiału ograniczoną jedno- lub dwustronnie
powierzchnią krzywą o regularnym kształcie, najczęściej kulistym. Soczewki dzielimy na:
dwu - wypukłe (a),
płasko - wypukłe (b),
wklęsło - wypukłe (c),
dwu - wklęsłe (d),
płasko - wklęsłe (e),
wypukło - wklęsłe (f).
Soczewki wypukłe zrobione z tworzywa o współczynniku załamania większym od
współczynnika otaczającego je środowiska są
soczewkami skupiającymi,
czyli mają
zdolność skupienia wiązki światła. Soczewki wklęsłe są
soczewkami rozpraszającymi.
Jeśli
na soczewkę skupiającą padają równoległe promienie światła to po przejściu przez nią
skupiają się one w punkcie zwanym
ogniskiem.
Podstawowym parametrem soczewek jest ich
zdolność skupiająca (zbierająca)
oznaczana symbolem D. Zdolność skupiająca jest
odwrotnością ogniskowej soczewki.
Ogniskowa
to odległość ogniska od środka soczewki.

1 1
1
n
S
D
=
= 
1
  − 
[1/m= dioptria]

r r
f
n
O
2

1
D: zdolność skupiająca soczewek;
f: [[ogniskowa]] soczewki;
n
S/O
: bezwzględny [[współczynnik załamania]] soczewki (otoczenia);
r
1/2
: promienie krzywizn soczewki.
Jeżeli [[współczynnik załamania]] n
S
, z którego wykonana jest soczewka, jest większy niż
współczynnik załamania n
O
ośrodka, otaczającego soczewkę, to soczewki szklane są grubsze
w środku [[niż]] na brzegach. Mają własności skupiające, a cieńsze w środku [[niż]] na brzegach,
mają własności rozpraszające.

* Zagadnienia do opracowania:
1. Soczewki, rodzaje soczewek, własności skupiające i rozpraszające soczewek.
2. Ognisko, Ogniskowa soczewek, zdolność zbierająca soczewek.
3. Zdolność zbierająca soczewki i układu soczewek.
4. Podstawowe równania soczewek cienkich. Zasady otrzymywania obrazów za pomocą
soczewek.
5. Metoda Bessela wyznaczania ogniskowej soczewek.
6. Rachunek błędu metodą różniczki zupełnej.
* Wprowadzenie teoretyczne:
Soczewka
to Bryła z przeźroczystego materiału ograniczoną jedno- lub dwustronnie
powierzchnią krzywą o regularnym kształcie, najczęściej kulistym. Soczewki dzielimy na:
dwu - wypukłe (a),
płasko - wypukłe (b),
wklęsło - wypukłe (c),
dwu - wklęsłe (d),
płasko - wklęsłe (e),
wypukło - wklęsłe (f).
Soczewki wypukłe zrobione z tworzywa o współczynniku załamania większym od
współczynnika otaczającego je środowiska są
soczewkami skupiającymi,
czyli mają
zdolność skupienia wiązki światła. Soczewki wklęsłe są
soczewkami rozpraszającymi.
Jeśli
na soczewkę skupiającą padają równoległe promienie światła to po przejściu przez nią
skupiają się one w punkcie zwanym
ogniskiem.
Podstawowym parametrem soczewek jest ich
zdolność skupiająca (zbierająca)
oznaczana symbolem D. Zdolność skupiająca jest
odwrotnością ogniskowej soczewki.
Ogniskowa
to odległość ogniska od środka soczewki.

1 1
1
n
S
D
=
= 
1
  − 
[1/m= dioptria]

r r
f
n
O
2

1
D: zdolność skupiająca soczewek;
f: Ogniskowa soczewki;
n
S/O
: bezwzględny Współczynnik załamania soczewki (otoczenia);
r
1/2
: promienie krzywizn soczewki.
S
, z którego wykonana jest soczewka, jest większy niż
współczynnik załamania n
O
ośrodka, otaczającego soczewkę, to soczewki szklane są grubsze
w środku Niż na brzegach. Mają własności skupiające, a cieńsze w środku Niż na brzegach,
mają własności rozpraszające.
str 4
Te dwie pozycje ustawienia soczewek różnią się tym, że odległości x i y zamieniają się:
odległość przedmiotu od soczewki x
1
w jednej pozycji [[staje]] się odległością obrazu od
soczewki y
2
w drugiej pozycji i odwrotnie. x+y=d
y-x=l
d
l
d
+
l
x
=
y
=
Mamy:
2
2
AB
y
Podstawiając uzyskane wartości do wzoru soczewkowego:
p
=
1 1
=
mamy ogniskową:
AB
x
d
2
l
2
l
2
lub
f
=
4
f
=
d
4
d
d
z tej ostatniej zależności wynika, że musi być spełniony warunek: d<4f.
Otrzymaliśmy końcową zależność ogniskowej od odległości przedmiotu od ekranu oraz
różnicy odległości między przedmiotem a soczewką w jej dwóch szczególnych położeniach.
Dla ścisłego układu soczewek cienkich ogniskową można wyznaczyć z równania:
1
1
1
=
+
f
U
f
1
f
4
f
1/4
: ogniskowe soczewek wchodzących w skład układu,
f
U
: [[ogniskowa]] układu,
Składamy soczewkę rozpraszającą o ogniskowej f
4
z soczewką skupiającą o wyznaczonej
uprzednio ogniskowej f
1
i wykonujemy pomiary ogniskowej układu soczewek f
U.
f
U
f
1
f
2
=
f
1
f
U
* Zestaw pomiarowy:
Ława optyczna z kompletem soczewek, kolimator z oświetlaczem, transformator, komplet
soczewek, ekran, przymiar liniowy.
* [[Przebieg]] ćwiczenia:
1.) Na ławie optycznej ustawiamy kolejno: kolimator z oświetlaczem, umocowaną w
uchwycie jedną z soczewek skupiających (nr 1) i ekran.
2.) Włączamy oświetlacz do sieci prądu zmiennego 220V.
3.) Szacujemy orientacyjnie ogniskową soczewkę nr 1. Przeprowadzamy to w następujący
sposób: soczewkę ustawiamy między źródłem światła a ekranem i zmieniając odległość
ekranu od soczewki, szukamy na ekranie ostrego obrazu źródła światła (w postaci jasnego
krążka). Odległość między soczewką a ekranem w przybliżeniu jest równa f (ogniskowej).
4.) Bezpośrednio za kolimatorem umieszczamy w uchwycie przeźrocze, które będzie
stanowiło obserwowany przedmiot.
5.) [[Źródło]] światła, przeźrocze, soczewkę i [[ekran]] ustawiamy tak, aby ich ośrodki leżały na
jednej prostej równoległej do osi optycznej soczewki.
6.) Ustawiamy [[ekran]] w odległości d od przeźrocza tak, aby ta odległość spełniała zależność:
d>4f, (gdzie f jest oszacowaną wcześniej ogniskową soczewki). Mierzymy tą odległość za
pomocą przymiaru. Oceniamy doświadczalnie wartość
d
.
7.) Przesuwając sanki z soczewką po ławie optycznej szukamy takiego położenia soczewki,
które daje na ekranie [[obraz]] powiększony i mierzymy za pomocą przymiaru odległość
soczewki od ekranu y
1
. Oceniamy doświadczalnie wartość
y
1
.
8.) Nie zmieniając odległości d ekranu od przeźrocza przesuwamy soczewkę do takiego
położenia, przy którym na ekranie otrzymamy wyraźny [[obraz]] pomniejszony i mierzymy
odległości soczewki od ekranu y
2
. Oceniamy doświadczalnie wartość
y
2
.
9.) Wyznaczamy różnicę położeń soczewki w obu przypadkach l=y
1
- y
2
.
10.) Zmieniamy nieznacznie odległości ekranu od przedmiotu o dla soczewki 1 wykonujemy

Te dwie pozycje ustawienia soczewek różnią się tym, że odległości x i y zamieniają się:
odległość przedmiotu od soczewki x
1
w jednej pozycji Staje się odległością obrazu od
soczewki y
2
w drugiej pozycji i odwrotnie. x+y=d
y-x=l
d
l
d
+
l
x
=
y
=
Mamy:
2
2
AB
y
Podstawiając uzyskane wartości do wzoru soczewkowego:
p
=
1 1
=
mamy ogniskową:
AB
x
d
2
l
2
l
2
lub
f
=
4
f
=
d
4
d
d
z tej ostatniej zależności wynika, że musi być spełniony warunek: d<4f.
Otrzymaliśmy końcową zależność ogniskowej od odległości przedmiotu od ekranu oraz
różnicy odległości między przedmiotem a soczewką w jej dwóch szczególnych położeniach.
Dla ścisłego układu soczewek cienkich ogniskową można wyznaczyć z równania:
1
1
1
=
+
f
U
f
1
f
4
f
1/4
: ogniskowe soczewek wchodzących w skład układu,
f
U
: Ogniskowa układu,
Składamy soczewkę rozpraszającą o ogniskowej f
4
z soczewką skupiającą o wyznaczonej
uprzednio ogniskowej f
1
i wykonujemy pomiary ogniskowej układu soczewek f
U.
f
U
f
1
f
2
=
f
1
f
U
* Zestaw pomiarowy:
Ława optyczna z kompletem soczewek, kolimator z oświetlaczem, transformator, komplet
soczewek, ekran, przymiar liniowy.
* Przebieg ćwiczenia:
1.) Na ławie optycznej ustawiamy kolejno: kolimator z oświetlaczem, umocowaną w
uchwycie jedną z soczewek skupiających (nr 1) i ekran.
2.) Włączamy oświetlacz do sieci prądu zmiennego 220V.
3.) Szacujemy orientacyjnie ogniskową soczewkę nr 1. Przeprowadzamy to w następujący
sposób: soczewkę ustawiamy między źródłem światła a ekranem i zmieniając odległość
ekranu od soczewki, szukamy na ekranie ostrego obrazu źródła światła (w postaci jasnego
krążka). Odległość między soczewką a ekranem w przybliżeniu jest równa f (ogniskowej).
4.) Bezpośrednio za kolimatorem umieszczamy w uchwycie przeźrocze, które będzie
stanowiło obserwowany przedmiot.
5.) Źródło światła, przeźrocze, soczewkę i Ekran ustawiamy tak, aby ich ośrodki leżały na
jednej prostej równoległej do osi optycznej soczewki.
6.) Ustawiamy Ekran w odległości d od przeźrocza tak, aby ta odległość spełniała zależność:
d>4f, (gdzie f jest oszacowaną wcześniej ogniskową soczewki). Mierzymy tą odległość za
pomocą przymiaru. Oceniamy doświadczalnie wartość
d
.
7.) Przesuwając sanki z soczewką po ławie optycznej szukamy takiego położenia soczewki,
które daje na ekranie Obraz powiększony i mierzymy za pomocą przymiaru odległość
soczewki od ekranu y
1
. Oceniamy doświadczalnie wartość
y
1
.
8.) Nie zmieniając odległości d ekranu od przeźrocza przesuwamy soczewkę do takiego
położenia, przy którym na ekranie otrzymamy wyraźny Obraz pomniejszony i mierzymy
odległości soczewki od ekranu y
2
. Oceniamy doświadczalnie wartość
y
2
.
9.) Wyznaczamy różnicę położeń soczewki w obu przypadkach l=y
1
- y
2
.
10.) Zmieniamy nieznacznie odległości ekranu od przedmiotu o dla soczewki 1 wykonujemy
str 5
Ogniskowa soczewki f
zależy od jej promieni krzywizn r
1
i r
2,
a także od współczynnika
załamania n materiału, z którego wykonana jest soczewka, względem otaczającego go
ośrodka. Zależność tą opisuje równanie:
1
1 1
=
(
n
1)(
+
)
f
r
1
r
2
Przyjmuje się, że wartość promienia r>0 dla powierzchni wypukłej, a r<0 dla wklęsłej.
Powiększeniem linowym p
nazywamy stosunek wymiarów obrazu A
1
B
1
do wymiarów
przedmiotu AB i jest ono [[równe]] stosunkowi odległości obrazu od soczewki y, do odległości
przedmiotu od soczewki x.
AB
y
p
=
1 1
=
AB
x
* [[Zasada]] pomiaru:
Metoda Bessela
Do pomiaru ogniskowych soczewek używamy
ławy optycznej
Do pomiarów odległości służy długi, metalowy przymiar z podziałką milimetrową. Na
wszystkich metalowych saneczkach znajdują się nacięcia, umożliwiające odczytywanie
wybranych odległości po przyłożeniu przymiaru.
Mierzymy odległość przedmiotu od ekranu d i odległość wzajemną dwóch położeń soczewki l
dla których na ekranie powstają ostre obrazy A
1
B
1,
w położeniu pierwszym a) powiększony, a
w drugim pomniejszony b) (przy stałej odległości d między przedmiotem a ekranem).

Ogniskowa soczewki f
zależy od jej promieni krzywizn r
1
i r
2,
a także od współczynnika
załamania n materiału, z którego wykonana jest soczewka, względem otaczającego go
ośrodka. Zależność tą opisuje równanie:
1
1 1
=
(
n
1)(
+
)
f
r
1
r
2
Przyjmuje się, że wartość promienia r>0 dla powierzchni wypukłej, a r<0 dla wklęsłej.
Powiększeniem linowym p
nazywamy stosunek wymiarów obrazu A
1
B
1
do wymiarów
przedmiotu AB i jest ono Równe stosunkowi odległości obrazu od soczewki y, do odległości
przedmiotu od soczewki x.
AB
y
p
=
1 1
=
AB
x
* Zasada pomiaru:
Metoda Bessela
Do pomiaru ogniskowych soczewek używamy
ławy optycznej
Do pomiarów odległości służy długi, metalowy przymiar z podziałką milimetrową. Na
wszystkich metalowych saneczkach znajdują się nacięcia, umożliwiające odczytywanie
wybranych odległości po przyłożeniu przymiaru.
Mierzymy odległość przedmiotu od ekranu d i odległość wzajemną dwóch położeń soczewki l
dla których na ekranie powstają ostre obrazy A
1
B
1,
w położeniu pierwszym a) powiększony, a
w drugim pomniejszony b) (przy stałej odległości d między przedmiotem a ekranem).
str 6
Jeżeli na soczewkę skupiającą
skierujemy wiązkę promieni
równoległych do głównej osi
optycznej, to po załamaniu w
soczewce zostaje ona skupiona w
jednym punkcie F, zwanym
ogniskiem, którego odległość od
środka soczewki S jest ogniskową f.
Dla soczewki rozpraszającej, promienie
równoległe do głównej osi optycznej, po
załamaniu w soczewce rozpraszającej
tworzą wiązkę rozbieżną, która biegnie
tak, jakby wychodziła z jednego punktu,
zwanego ogniskiem F. Odległość tego
punktu od soczewki jest odległością
ogniskową f, a jej wartość jest ujemna.
Obrazy w soczewce skupiającej mogą być rzeczywiste i pozorne, proste i odwrócone,
powiększone i pomniejszone. [[Charakter]] obrazu zależy od odległości
x,
w jakiej przedmiot
znajduje się przed soczewką. Tak, więc [[rodzaj]] otrzymanego obrazu zależy od rodzaju
soczewki oraz od położenia przedmiotu względem ogniska. Związek między x i y jest
analogiczny dla zwierciadeł:
Odległość [[ogniskowa]] f, odległość przedmiotu od soczewki x, odległość obrazu y.
Jeżeli [[obraz]] jest pozorny, to przed
y
wstawiamy [[znak]] minus, a jeżeli [[soczewka]] jest
rozpraszająca, to dodatkowo przed
f
wstawiamy [[znak]] minus.
Za pomocą soczewki skupiającej, przedmiot AB został umieszczony w odległości x>2f.
Po załamaniu w soczewce, w odległości y od soczewki powstał obraz A
1
B
1
, który jest
obrazem rzeczywistym, odwróconym i pomniejszonym.
W soczewce rozpraszającej powstający [[obraz]] A
1
B
1
jest
pozorny, pomniejszony i prosty.

Jeżeli na soczewkę skupiającą
skierujemy wiązkę promieni
równoległych do głównej osi
optycznej, to po załamaniu w
soczewce zostaje ona skupiona w
jednym punkcie F, zwanym
ogniskiem, którego odległość od
środka soczewki S jest ogniskową f.
Dla soczewki rozpraszającej, promienie
równoległe do głównej osi optycznej, po
załamaniu w soczewce rozpraszającej
tworzą wiązkę rozbieżną, która biegnie
tak, jakby wychodziła z jednego punktu,
zwanego ogniskiem F. Odległość tego
punktu od soczewki jest odległością
ogniskową f, a jej wartość jest ujemna.
Obrazy w soczewce skupiającej mogą być rzeczywiste i pozorne, proste i odwrócone,
powiększone i pomniejszone. Charakter obrazu zależy od odległości
x,
w jakiej przedmiot
znajduje się przed soczewką. Tak, więc Rodzaj otrzymanego obrazu zależy od rodzaju
soczewki oraz od położenia przedmiotu względem ogniska. Związek między x i y jest
analogiczny dla zwierciadeł:
Odległość Ogniskowa f, odległość przedmiotu od soczewki x, odległość obrazu y.
Jeżeli Obraz jest pozorny, to przed
y
wstawiamy Znak minus, a jeżeli Soczewka jest
rozpraszająca, to dodatkowo przed
f
wstawiamy Znak minus.
Za pomocą soczewki skupiającej, przedmiot AB został umieszczony w odległości x>2f.
Po załamaniu w soczewce, w odległości y od soczewki powstał obraz A
1
B
1
, który jest
obrazem rzeczywistym, odwróconym i pomniejszonym.
W soczewce rozpraszającej powstający Obraz A
1
B
1
jest
pozorny, pomniejszony i prosty.
Pobierz prace (Do pobrania wymagana jest odpowiednia ilość punktów)
  1. doc doc Pobierz wersję oryginalną
Portal Zgapa.pl nie jest odpowiedzialny za treści materiałów w tym także komentarzy pochodzących od użytkowników serwisu.
Inne Wypracowania znajdziesz na tej stronie