Лабораторная работа № 13. Определение оптической силы линзы и фокусного расстояния собирающей линзы.

Цель: научиться на практике, получать изображения с помощью двояковыпуклой линзы и находить фокусное расстояние.

Оборудование: линейка, два прямоугольных треугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке с колпачком, источник тока, выключатель, соединительные провода, экран, направляющая рейка.

Порядок выполнения.

1. Собрать электрическую цепь, подклю чив лампочку к источнику тока через выключатель.

2. Поставить лампочку на край стола, а экран – у другого края. Между ними поместить линзу, включить лампочку и передвигать линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое изображение светящейся буквы. Для уменьшения погрешности измерений, связанной с настройкой на резкость, целесообразно получить уменьшенное изображение.

3. Измерить расстояния d и f, обратив внимание на необходимость тщательного отсчета расстояний. При неизменном d повторить опыт несколько раз, каждый раз заново получая резкое изображение. Вычислить f_ср, D_ср, F_ср. Результаты измерений расстояний занести в таблицу №15.

4. Абсолютную погрешность ΔD измерения оптической силы линзы можно вычислить по формуле ΔD=Δ₁/d²+Δ₂/f², где Δ₁ и Δ₂ – абсолютные погрешности в измени d и f.

При определении Δ₁ и Δ₂ следует иметь в виду, что измерение расстоянии d и f не может быть проведено с погрешностью, меньшей половины толщины линзы h.

Так как опыты проводятся при неизменном d, то Δ₁=h/2. Погрешность измерения f будет больше из-за неточности настройки на резкость примерно еще на h/2. Поэтому Δ₂=h/2+h/2=h.

5. Измерить толщину линзы h и вычислить ΔD по формуле

ΔD=h/2d²+h/f²

6. Записать результаты в форме

D_ср-ΔD≤D≤D_ср+ΔD

Таблица №15.

№	f, *10-3	Fср, *10-3	d, *10-3	Dср, м	Fср, м

Методические указания.

Простейший способ измерения опти ческой силы и фокусного расстояния линзы основан на использовании формулы тонкой линзы

1/d+1/f=D или 1/d+1/f=1/F

В качестве предмета используются светящаяся рессеянным светом буква в колпачке осветителя. Действительное изображение получают на экране.

Контрольные вопросы.

1. Что такое линза?

2. Что необходимо знать для нахождения фокусного расстояния по формуле линзы?

3. Что такое оптическая сила линзы, и какими единицами она измеряется? (дать определение)

4. Чем отличается линзы выпуклые от вогнутых линз по оптическим параметрам?

5. Назвать типы изображений. Что такое мнимое и действительное изображение?

6. Какова роль линз при устранении дальнозоркости и близорукости глаз?

7. Сделайте выводы

Лабораторная работа №14. Определение длины световой волны помощью дифракционной решетки.

Цель работы: определить длину световой волны с помощью дифракционной решетки.

Оборудование: дифракционная решетка с указанным на ней периодом, измерительная установка, источник дневного света, штатив лабораторный.