Отчеты по лабораторным по физике / Лабораторная работа 2

Лабораторная работа №2.2

Измерение показателя преломления

Изучение оптических свойств тонкой линзы

Цель работы: Изучение оптических свойств тонкой линзы; определение показателя преломления вещества линзы.

Приборы и принадлежности: Сферометр, оптическая скамья, источник света, набор тонких линз, предмет в форме проволочной фигуры, экран.

Основные определения:

Луч света – достаточно узкий световой пучок, сходящийся или расходящийся.

Оптическая система – устройство, с помощью которого преобразуются лучи.

Входящие лучи – лучи, идущие от предмета к системе.

Выходящие лучи – лучи после преобразования.

Идеальная оптическая система – когда каждому входящему в нее лучу соответствует один выходящий луч.

Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

1) двояковыпуклые

2) плосковыпуклые

3) вогнуто-выпуклые

4) собирающие

6) плосковыпуклые

5) двояковогнутые

7) выпукло-вогнутые

8) рассеивающие

Параксиальный лук – лук, параллельный оптической оси, который после преломления в линзе проходит через соответствующий фокус.

Фокальный луч – луч, который после отражения в зеркале идет параллельно соответствующей оси.

Центральный луч – луч, проходящий через оптический центр, который после отражения совмещается с самим собой.

Формулы:

1)

f – расстояние от изображения до линзы;

d – расстояние от предмета до линзы;

F и D – фокусное расстояние и оптическая сила линзы;

«+» – действительное положение изображения. собирающая линза;

«-» – мнимое положение изображения. рассеивающая линза.

2)

n – показатель преломления материала линзы;

R₁ – радиус кривизны одной поверхности линзы;

R₂ – радиус кривизны другой поверхности линзы;

«+» – выпуклая поверхность линзы;

«-» – вогнутая поверхность линзы.

Если линза находится в воздухе, она двояковыпуклая (R₁=R₂=R), то

3)

х₁ – предмет; х₂ – экран; х₃ и х₄ – координатная линзы, когда на экране четкие изображения.

Вывод: В данной лабораторной работе мы изучили, что из себя представляет тонкая линза, узнали об её оптических свойствах и определили показатель преломления вещества линзы, в данном случае двояковыпуклой с перевернутым изображением, в серии из пяти измерений.

Исходя из получившегося показателя преломления вещества линзы:

n=(4.35±0.24)

было установлено, что линза состояла из вещества с маркой К2 (крон).

Результат определен с коэффициентом Чебышева для коэффициента доверия

α=0,9.

Судя по результатам эксперимента расстояние от х₃ (координаты линзы, при которой мы получаем наиболее четкое увеличенное изображение) до х₄ (координаты линзы, при которой мы получаем наиболее четкое уменьшенное изображение предмета) всегда примерно одинаково.

Результат получился с погрешностью. Все погрешности внесли примерно одинаковый вклад, но, на мой взгляд, наибольшая погрешность это случайная погрешность. Для уменьшения погрешности надо провести больше измерений.