Порядок выполнения
1. Убрать со скамьи все приборы кроме осветителя с сеткой.
2. На расстоянии 50 см от сетки осветителя на рельс поставить собирающую линзу и закрепить её, затем с помощью экрана найти изображение сетки и отметить его положение y1 по линейке.
3. Отодвинуть экран и поставить на рельс рассеивающую линзу, придвинув держащую её каретку вплотную к каретке с собирающей линзой. При этом и в дальнейшем собирающую линзу не трогать.
4. Отметить положение рассеивающей линзы по линейке (y) от сетки осветителя.
5. С помощью экрана найти новое положение изображения y2 (рис.6). Если его невозможно найти из-за того, что рельс короткий, нужно сместить собирающую и рассеивающую линзы влево или вправо пока не найдете на экране изображение. Разумеется при этом y1, y будут другими, так что придётся повторить все пункты, начиная со второго, заново, при новом положении собирающей линзы.
6. Опыт повторить достаточное число раз. Заполнить таблицу.
i |
y1 |
y2 |
y |
y1 |
y2 |
y |
x |
x’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очевидно, что в формуле (8):
х
= y1
- y, x’
= y2
-
y, 
. (9)
7. Найти среднее значение фокусного расстояния рассеивающей линзы f по формуле (9). Задать уровень достоверности и найти доверительный интервал, относительную ошибку. Проанализировать результаты второго и третьего упражнений.
Задание к самоподготовке
Вывести формулу (2) на основе формулы сферической преломляющей поверхности (1). Ответить на вопросы:
1) что такое главная оптическая ось, центрированная оптическая система, фокальные плоскости, фокусы, тонкая линза;
2) как строятся изображения в собирающих и рассеивающих линзах (рассмотреть все возможные случаи);
3) что такое мнимый источник (или предмет), и как его можно получить;
4) доказать от противного из формулы (5), что во втором упражнении необходимо взять расстояние между сеткой и экраном больше 4f;
5) какой метод определения фокусного расстояния собирающей линзы точнее, данный в упражнении 1 или упражнении 2; на основе этого объяснить несовпадения результатов упражнений 1 и 2, если они имеются;
6) сформулировать правило знаков;
7) что такое фокусное расстояние? Рассмотреть случай собирающей и рассеивающей линз;
8) что такое оптическая сила?
Литература
Сивухин Д.В. Оптика. Общий курс физики. 2-е изд., испр. М.: Наука, 1985.
Т. 4. П. 9,10,11(1-3).
2. Ландсберг Г.С. Оптика. Изд. 5-е, перераб. и доп. М.: Наука, 1976. П. 70-72, 75-78.
3. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. Учебное пособие. 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1982. П. 116-117.
Указанная литература используется на выбор.