Лабораторная работа 1

Определение фокусного расстояния собирающей линзы

Цель:		изучение законов преломления луча в собирающей линзе, нахождение фокусного расстояния.
Оборудование: собирающая линза, осветитель, экран.

Порядок выполнения работы

1. Установить собирающую линзу на расстоянии a от осветителя (см. рисунок). Расстояние a задается преподавателем.

2. Перемещая экран, добиться фокусировки на нем изображения спирали лампы осветителя.

3. Измерить расстояние b.

4. Меняя расстояние a (по заданию преподавателя), повторить измерения три раза. Данные занести в таблицу.

Номер опыта	a, см	b, см	f, см	fср, см	 f, см	fср, см	 f
1
2
3

5. Вычислить значения главного фокусного расстояния для каждого измерения:

6. Найти среднее значение фокусного расстояния:

f_ср = (f₁ + f₂ + f₃) / 3 =

7. Вычислить абсолютные погрешности каждого измерения:

f₁ =  f₁  f_ср=

f₂ =  f₂  f_ср=

f₃ =  f₃  f_ср=

8. Найти среднее значение абсолютной погрешности определения фокусного расстояния:

f_ср = (f₁ + f₂ + f₃) / 3 =

9. Рассчитать относительную погрешность измерения:

f =  f_ср / f_ср =

10. Результат записать в виде: f = f_ср   f_ср.

f = (  ) см.

Контрольные вопросы

1. Что такое линза?

2. Дайте определение оптического центра линзы.

3. Дайте определение главной оптической оси.

4. Дайте определения главного фокуса линзы и фокусного расстояния.

5. Какое изображение называется действительным, а какое  мнимым?

6. Какими лучами пользуются при построении изображения в линзе?

Лабораторная работа 2 Определение фокусного расстояния собирающей линзы методом Бесселя

Цель:		изучение метода Бесселя, определение фокусного расстояния линзы.
Оборудование: собирающая линза, осветитель, экран.

Метод Бесселя позволяет определить фокусное расстояние линзы с большей точностью, чем при использовании формулы тонкой линзы (см. лабораторную работу 1). Это связано с тем, что в данном методе не нужно точно определять положение оптического центра линзы.

Порядок выполнения работы

1. Установить экран на расстоянии В от лампы осветителя (см. рисунок). Расстояние В задается преподавателем.

2. Перемещая линзу между осветителем и экраном, найти такое положение линзы, при котором на экране будет уменьшенное изображение нити накаливания лампы осветителя. Запомнить это положение.

3. Перемещая линзу, найти новое ее положение, при котором на экране будет увеличенное изображение нити накаливания лампы осветителя. Запомнить это положение.

4. Найти расстояние l между положениями линзы.

5. Вычислить фокусное расстояние линзы по формуле:

6. Меняя расстояние между экраном и осветителем, дважды повторить измерения и вычислить фокусное расстояние (см. пп. 1—5). Данные занести в таблицу.

Номер опыта	В, см	l, см	f, см	fср, см	f, см	fср, см	 f
1
2
3

7. Найти среднее значение фокусного расстояния:

f_ср = (f₁ + f₂ + f₃ ) / 3 =

8. Вычислить абсолютные погрешности каждого измерения фокусного расстояния

f₁ =  f_ср  f₁=

f₂ =  f_ср  f₂=

f₃ =  f_ср  f₃=

9. Вычислить среднее значение абсолютной погрешности:

f_ср = (f₁ + f₂ +f₃ ) / 3 =

10. Вычислить относительную погрешность измерения фокусного расстояния:

f = f_ср/f_ср =

11. Результат записать в виде: f = f_ср  f_ср.

f = (  ) см.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение линзы.

2. Дайте определения фокуса, фокусного расстояния линзы.

3. Какое изображение называют действительным?

4. Какое изображение называют мнимым?

5. Какие линзы называют собирающими?

6. Какие линзы называют рассеивающими?

7. В чем заключается метод Бесселя?

8. В чем заключается преимущество метода Бесселя?