I. Наблюдение сплошного спектра накаленного металла.

1. На демонстрационном столе установить электрическую лам­почку, присоединить ее к источнику электрической энергии череа реостат и ключ. Цепь замкнуть.

2. Окуляр спектроскопа приблизить к глазу. Щель спектроскопа направить на накаленную нить электрической лампочки. Резкость изображения спектра отрегулировать передвижением линзы за го­ловку винта 4 (рис. 1, б).

3. Рассмотреть спектр при полном накале нити лампы, найти в нем все спектральные цвета.

4. Цепь разомкнуть, зарисовать спектр, сохранив последова­тельность расположения основных цветов спектра.

5. Приблизить окуляр спектроскопа к глазу и рассмотреть спектр дневного света.

6. Сравнить ранее наблюдаемый спектр со спектром дневного света и сделать вывод.

7. Замкнуть цепь. Продолжать наблюдение спектра накаленно­го металла, уменьшая накал нити. Следить за уменьшением ярко­сти спектра и постепенным исчезновением его составных цветов.

8. Вывод о результатах наблюдения записать.

II. Наблюдение линейчатых спектров.

1. Зажечь спиртовку. Направить щель спектроскопа на пламя спиртовки и получить яркий, четкий спектр.

2. В пламя спиртовки поочередно ввести асбестовые фитили, пропитанные исследуемыми растворами. Рассмотреть полученные спектры; отметить положение цветных линий спектра для каждого раствора.

3. Спиртовку погасить; наблюдаемые линейчатые спектры зари­совать.

4. Включить люминесцентную лампу в электрическую сеть.

5. Щель спектроскопа направить на лампу и рассмотреть сплош­ной спектр ее люминофора. Обнаружить на фоне сплошного спек­тра несколько ярких линий паров ртути (фиолетовую, зеленую, желтую).

6. Лампу выключить, линейчатый спектр паров ртути зарисо­вать.

7. Откинуть планку прибора ПЗСТ, нажав кнопку 4 вверх (см. рис. 2). Установить поочередно спектральные трубки в приборе, соблюдая направление, указанное на рисунке стрелками. При этом острый выступ на трубке развернуть в сторону кожуха. Планку за­крыть.

8. Подключить прибор к источнику электрической энергии, со­блюдая полярность.

Лабораторная работа №_19_________________________ Зачтено _______________________________

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНОГО ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ И ОПТИЧЕСКОЙ СИЛЫ ЛИНЗЫ

Теория. Главным фокусным расстоянием линзы называется рас­стояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса. Опти­ческая сила линзы D есть величина, обратная фокусному расстоянию:

D=1/F.

Оптическая сила характеризует преломляющую способность лин­зы и выражается в диоптриях. За 1 дптр принята оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м. Оптическая сила вог­нутых линз отрицательна. Главное фокусное расстояние F, расстояние от оптического цент­ра линзы до предмета d и до его изображения f связаны формулой 1/F=1/d -1/f.

Главное фокусное расстояние и оптическую силу линзы можно определить опытным путем.

Оборудование. 1. Двояковыпуклая линза. 2. Электрическая лам­почка на подставке с колпачком (при отсутствии лампочки может быть использована свеча). 3. Источник электрической энергии для

п итания электрической лампочки. 4. Экран. 5. Метровая линейка. 6. Соединительные провода. 7. Ключ.

Порядок выполнения работы. 1. Расположить источник света, линзу и экран вдоль метровой линейки, как показано на рис..

2. Плавно передвигая линзу, получить на экране четкое изобра-

жение прорези в колпачке (или пламени, если опыт проводить со све­чой): а) увеличенное; б) уменьшенное; в) равное.

3. Во всех трех случаях измерить расстояния и d и f.

4. Производя подстановку измеренных величин в формулу тон­кой линзы, определить главное фокусное расстояние, а затем и оп­тическую силу линзы.

5. Результаты измерений и вычислений записать в табл.

Таблица

№ опыта	Изображение	Расстояние от предмета до линзы , d м.	Расстояние от изображения до линзы f м.	Главное фокусное расстояние F, м	Оптическая сила линзы D, дптр	Среднее значение оитической силы D дптр	Абсолютная погре ность ΔD, дптр	Средняя абсолютн погрешность Dср. дптр	Относительная пог решность ε =[D-Dср]*100%/D
1	Увеличенное
2	Уменьшенное
3	Равное

6. Определить абсолютную и относительную погрешности изме­рений.

7. Направить линзу на Солнце и, получив на экране фокус солнечных лучей, измерить фокусные расстояния линзы с обеих сторон, определить среднее значение фокусного расстояния и сравнить его с вычисленным ранее.

Дополнительное задание. 1. Установить лампочку на произволь­ном расстоянии от линзы, измерить его и. зная F, вычислить рас­стояние {, на котором должно находиться изображение. Полученный числовой результат проверьте на опыте.

2. Проверить получение четкого изображения предмета на экра­не при условии f = d=2F.

Методические указания. 1. Лампочку целесообразнее взять на 6 В. Вместо колпачка с прорезью можно использовать экран со щелью. Приборы следует установить так, чтобы свет от окон не па­дал на ту поверхность экрана, где получается изображение.

Контрольные вопросы. 1. Изменится ли изображение предмета на экране, если половину линзы закрыть светонепроницаемой бума­гой?

2. Определить главное фокусное расстояние линз, оптическая сила которых равна 13¹/₃— и 16,6 дптр.

3. Где относительно линзы следует поместить предмет, чтобы по­лучилось мнимое изображение?

4. Может ли собирающая линза рассеивать лучи?

5. Главное фокусное расстояние тонкой собирающей линзы мож­но вычислить по формуле 1/F=(n—1) *(1/R₁+1/R₂). Определить F, если n =1,5; R₁ = 4 см; R₂=6 см; R₁ и R₂— радиусы кривизны поверхностей линзы; п — коэффициент преломления материала лин­зы.

6. Предмет удален от оптического центра собирающей линзы на 40 см. На экране получилось действительное, равное изображение предмета. Чему равны главное фокусное расстояние и оптическая сила линзы?