Определение фокусных расстояний тонких линз

Цель работы: __________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Приборы и принадлежности: линза собирающая, линза рассеивающая (из комплекта лабораторного по оптике), электрическая лампочка на подставке с колпачком с прорезью, источник тока, соединительные провода, экран, линейка измерительная с миллиметровыми делениями.

Вывод расчетных формул

П олучив с помощью собирающей линзы изображение светящегося предмета на экране (рис. 1) и измерив расстояние d от линзы до предмета, f – расстояние от линзы до изображения, по формуле тонкой линзы можно вычислить фокусное расстояние F:

и оптическую силу линзы:

.

Порядок выполнения работы

1. Установите на одной прямой источник света (лампочку с колпачком, в котором имеется прорезь), собирающую линзу, экран.

2. Подключите лампочку к источнику тока и, не меняя ее положения и положения экрана, перемещайте линзу до получения резкого и четкого изображения прорези на экране.

3. Нарисуйте ход лучей в вашей линзе, указав на рисунке

4. Измерьте расстояние d от лампочки до линзы и расстояние f от линзы до экрана не менее пяти раз, не меняя расстояние между лампой и экраном. Результаты измерений запишите в таблицу 1.

5. Вычислите среднее значение d и f. Результаты вычислений запишите в таблицу 1.

6. Вычислите фокусное расстояние F и оптическую силу линзы D. Результаты вычислений запишите в таблицу 1.

7. Поверните линзу к окну и получите на экране изображение удаленного предмета за окном. Измерьте расстояние от линзы до экрана. Сравните его с вычисленным ранее фокусным расстоянием линзы. Сделайте соответствующие выводы.

8. Нарисуйте ход лучей для данного опыта.

9. Рассчитайте абсолютные погрешности d = _ud + ₀d, f = _uf + ₀f. Результаты вычислений занесите в таблицу 1.

10. Вычислите относительную погрешность измерения фокусного расстояния собирающей линзы:

.

Результат вычислений запишите в таблицу 1.

11. Вычислите абсолютную погрешность измерения фокусного расстояния собирающей линзы:

F = ε_F ·F.

Результат вычислений запишите в таблицу 1.

Таблица 1

№ опыта	Измерено		Вычислено
	d, м	f, м	F, м	D, дптр	d, м	f, м	εF , %	F, м
1			–	–	–	–	–	–
2			–	–	–	–	–	–
3			–	–	–	–	–	–
4			–	–	–	–	–	–
5			–	–	–	–	–	–
Среднее

12. Запишите значение фокусного расстояния собирающей линзы и относительной погрешности его измерения в виде:

F = (F ± F) м,·ε_F = … %