Файл: optics_quant_phys_chpi_mgou.docx

Чуть-чуть переместите линзу и повторите поиск наиболее резкого изо­бражения еще два ра а, положения лин ы и ра мер и ображения также внесите в табл. 2.1.

2. Переместите линзу ближе к экрану и найдите другое положение линзы, при котором на экране получится уменьшенное из ображение предмета разме­ром h₂ (см. рис. 2.10 внизу). Повторите такой поиск 3 раз а и внесите значения положения края держателяу₂иh₂ в табл.2.1.

3. Найдите средние значения < у₁), < у₂), <h₁), <h₂) и погрешности Ау₁, Ау₂,Ah₁, Ah₂.

4. Вычислите разность < d)= < у₂) - (у₁) и внесите ее в табл. 2.1. По фор­муле (2.20) вычислите фокусное расстояниеF и определите его погреш­ность следующим способом. Сначала найдите относительную погрешность измерений с учетомAL=Ad:

AF AL LAL + dAd AF AL AL

£1 = = — + 2 —, 81= = — + 2 , (2.28)

F L L¹- d² F L L - d

а з атем и абсолютную погрешность из мерений:

A/=81/ (2.29)

Результаты представьте в виде:

/2=/ ±A/. (2.30)

5. Определите увеличение линз ы Г при ее двух положениях.

6. Вычислите значение y/h₁h₂ и определите, с какой погрешностью вы­полняется равенство (2.24).

4. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы

Выполните и мерения фокусного расстояния рассеивающей лин ы в сле­дующем порядке:

1. Установите между предметом и экраном в положении Э₂собирающую и рассеивающую лин ы так, чтобы на экране получилось ре кое и ображение предмета (см. рис.2.11б). Внесите три его положения, соответствующих наи­лучшей ре кости в табл. 2.2. Определите среднее начение и и мерьте ра мер из ображенияh₂ в этом положении. Определите среднее расстояние (а)от лин­зы Л₂до экрана Э₂.

Таблица 2.2

№

отсчеты по шкале, см

а, см

b, см

/, см

h2, мм

h1, мм

Э2

Э1

рассеивающая линз а

1.

2.

3.

Среднее

---

---

^£2

Ь

fa а с учетом Aa =АЬ: Af

a

(2.32)

(2.33)

(2.34)

£

^f

шей резкости в табл. 2.2, определите среднее расстояние <Ь) от линзы Л₂ до экрана Эь

3. По формуле (2.25) найдите среднее значение (f) фокусного расстояния и представьте результат в виде: f = < f) ± Af .

4. Вычислите значения левой и правой частей выражения (2.26) для увеличения изображения. Определите погрешность выполнения равенства в формуле (2.26).

5. Вычислите относительную погрешность из мерений:

Af Aa АЬ Aa + АЬ

и абсолютную погрешность и мерений

Af =£2 f.

6. Результаты представьте в виде:

f = < f) ± Af .

1 1	2	\
+ 1 +
ya Ь	a - Ь	J

Aa

(2.31)

Ь

6. Изучение системы из собирающей и рассеивающей линз с помощью удаленного источника света

1. Составьте оптическую систему из использ ованных ранее собирающей и рассеивающей тонких линз. Сдвиньте плотно их подставки на оптическом рельсе. Измерьте расстояние A между их центрами и вычислите по формуле (2.10) значения оптической силы Ф_с и фокусного расстояния f_c = 1/Ф_c систе­мы.

2. Повторите опыт из п. 4 с удаленным источником света для двух пере­становок линз, как показ ано на рис. 2.12.

3. Найдите два з начения Ь₁, Ь₂ - расстояния от из ображения до центра ближайшей лин ы.

4. Исполь уя найденное начение фокусного расстояния f_c, найдите рас­стояния от центров лин до соответствующих главных плоскостей. Сделайте схематичный рисунок оптической системы с ука анием фокусов и главных плоскостей.

---

Системы и рассеивающих и собирающих лин , подобные пока анной на рис. 2.12а, используются в длиннофокусных телеобъективах фотоаппаратов, применяемых для съемки удаленных объектов. Это позволяет сократить разме­ры объектива а счет гора до меньшего расстояния между адней вогнутой лин­з ой и фокусом F .

F

a

н	У	v \	- F
		' /	^ / >
	>

Рис. 2.12. Схема определения главных плоскостей системы, составленной из собирающей и рассеивающей линз

7. Компьютерная модель глаза

Откройте в Содержании раздел “ Геометрическая оптика. 3.4. Глаз как опти­ческий инструмент”. О з накомьтесь с теоретическим материалом, в его конце щелкните по из ображению модели “Глаз как оптический инструмент” (рис. 2.13). Выполните задачи, указанные преподавателем.

8. Компьютерная модель микроскопа

Откройте в Содержании раз дел “Геометрическая оптика. 3.5. Оптические приборы для ви зуальных наблюдений”. О з накомьтесь с теоретическим мате­риалом, в его конце щелкните по из ображению модели “Микроскоп” (рис.2.14). Выполните задачи, указанные преподавателем.

Модель 3.б. Глаз как оптический (^) Модель 3.7. Микроскоп

инструмент

Не сфокусирован

Рис. 2.13. Компьютерная модель гла- а как оптического инструмента

---

Рис. 2.14. Компьютерная модель микроскопа

Тип глаза	Аккомодация
(+ Близорукий	Нормальная
С Нормальный	С Дальняя
Г Дальнозоркий	С Автоматическая

|7 Очки есть/нет

О сУ= со

L J

L J

L J

J

1 !

_ 1 _

_ 1 _

1 yj\l

1

1

—

\

---