_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физики

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Физика»

Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ЛИНЗ

Студент гр. 9502		Позняк В.Ю.
Преподаватель		Черемухина И. А.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: определение фокусных расстояний собирающей и рассеивающей линз исходя из результатов измерений расстояний от исследуемых линз до предмета и его изображения.

Методика измерения: Работу выполняют на оптической скамье, вдоль которой могут перемещаться держатели с укрепленными на них источником света, линзами и экраном. На скамье имеется миллиметровая шкала, позволяющая отсчитывать расстояния между источником света и линзами, между линзами и экраном. Светящийся предмет, линзы и экран должны быть установлены так, чтобы их центры находились на одной высоте, и оптическая ось линзы была параллельна оптической скамье. Предметом служит изображение стрелки на стекле окна в металлическом кожухе лампы.

Общие сведения: Фокусное расстояние – расстояние между оптическим центром линзы и точкой, в которой соединяются все световые лучи после преломления. Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центр кривизны обеих сферических поверхностей линзы.

Элементарная теория оптических стекол приводит к простым соотношениям между основными параметрами линзы. Для тонкой линзы (толщиной которой по сравнению с r₁ и r₂ можно пренебречь) справедливы следующие соотношения:

Экспериментальное определение фокусного расстояния линзы может быть проведено различными способами. Наиболее простой из них для собирающей линзы заключается в получении с помощью исследуемой линзы действительного изображения удаленного предмета на экране. Предполагая, что лучи от удаленного светящегося предмета падают на линзу параллельным пучком, можно принять расстояние между собирающей линзой и изображением светящегося предмета равным фокусному расстоянию линзы. Ошибка будет тем меньше, чем дальше от линзы будет находиться предмет.

В данной работе для определения фокусных расстояний аналогичных линз применяются два других способа:

1) способ определения фокусного расстояния линзы путем нахождения расстояний от линзы до предмета и от линзы до изображения;

2) способ перемещения линзы из положения, при котором на экране получается увеличенное изображение предмета, в положение, при котором на экране получается уменьшенное изображение предмета, при неизменном расстоянии между предметом и изображением (см. рис.).

Рассеивающая линза не дает действительного изображения предмета на экране, поэтому для определения фокусного расстояния такой линзы используют оптическую систему, составленную из двух линз: исследуемой – рассеивающей, и вспомогательной – собирающей.

Вопросы

Вариант №19

28. В опыте с бипризмой Френеля изображения источника получаются мнимыми. Как можно мерить расстояние между ними?

В данном эксперименте расстояние между источниками равно

15. Разъясните, почему в центре интерференционной картины, наблюдаемой в отражённом свете, видно всегда тёмное пятно?

В проходящем свете в центре есть контакт двух стёкол - свет проходит, соответственно этот прошедший свет не отражается.

Значит светлые кольца в проходящем свете одновременно являются тёмными в отражённом свете (и наоборот). В отражённом свете той же длины волны в центре будет тёмное пятно, остальные зоны будут "наоборот" к картине интерференции в проходящем свете. Если в данном месте есть условия для прохождения света хорошие, значит нет условий для его отражения.