Указания по проведению эксперимента
Включите установку. Положение
m1
окна кожуха лампы, на стекле
которого нанесен предмет в виде наклонной стрелки, занесите в Таблицу 1. 2. Установите экран в положение m2 = 80 см по шкале измерительной
линейки. Перемещая линзу, найдите ее положение k1 , при котором на экране возникнет четкое увеличенное изображение предмета. Значения m2 и k1 за-пишите в табл. 1.
Смещая экран в сторону лампы с шагом 4 см, повторите опыт в п. 2 еще 4 раза. Результаты измерений занесите в табл. 1.
Рассчитайте по табл. 1 одно из значений фокусного расстояния F1 .
Перейдите ко второму способу определения фокусного расстояния собирающей линзы. Для определения указанным способом фокусного рас-стояния F линзы предмет (стрелку) и экран надо установить на расстоянии, большем 4F, друг от друга.
Установите экран в положение m2 = 80 см по шкале измерительной
линейки и запишите его положение в табл. 2. Передвигая линзу между пред-метом и экраном, определите ее положения k1 и k2 , при которых на экране
появляются четкие увеличенное (k1 )и уменьшенное (k2 )изображения пред-мета. Результаты измерений занесите в табл. 2.
Перемещая экран в сторону лампы с шагом 4 см, повторите опыт в п. 6 еще 4 раза. Результаты измерений занесите в табл. 2.
Перейдите к определению фокусного расстояния рассеивающей лин-зы. Для этого между предметом и экраном поставьте собирающую линзу. За-
фиксируйте ее положение k3 и отметьте положение экрана m3 , при котором на нем получается действительное уменьшенное изображение предмета (рис. 1.2). Результаты измерений занесите в табл. 3.
7
Между экраном и собирающей линзой поставьте рассеивающую лин-зу, фокусное расстояние которой требуется определить. В результате рассеи-вающего действия линзы изображение удалится. Поэтому экран необходимо от линзы отодвинуть для получения на нем резкого увеличенного изображе-
ния предмета и произвести отсчет положения рассеивающей линзы k4 и но-вого положения экрана m4 . Если положение m4 экрана выходит за пределы скамьи, то повторите п. 8, еще раз сместив собирающую линзу в сторону ис-точника. Окончательные значения k 3 , m3 , k 4 , m4 занесите в табл. 3.
10. Смещая положение k3 собирающей линзы в сторону источника на 4 см, повторите опыт в п. 8, 9 еще 4 раза, занося значения k 3 , m3 , k 4 , m4 в табл. 3.
Указания по обработке эксперимента
Заполните табл. 1, 2 и 3. Рассчитайте по ним фокусные расстояния
Fi = Fi Fi ( i = 1, 2, 3) линз выборочным методом для N = 5 и P = 95 % (табл.
4). Для этого в стандартной таблице обработки данных выборочным методом (см. приложение к пособию) создайте 3 строки.
Контрольные вопросы
Что называется главной оптической осью линзы, главным фокусом линзы, фокусным расстоянием и оптической силой линзы?
При каком условии линзу можно считать тонкой?
Сделайте два рисунка, поясняющие обозначения в формулах (1).
Сформулируйте правило знаков в формуле линзы (1) для радиусов кривизны сферических поверхностей, ограничивающих линзу. Когда линза будет работать как собирающая, а когда как рассеивающая?
Какой из двух способов определения фокусного расстояния собираю-щей линзы, используемых в данной работе, более предпочтителен и почему?
Показать, что определение фокусного расстояния собирающей линзы по величине ее перемещения возможно, если расстояние L между предметом
экраном удовлетворяет условию L > 4F.
Вывести формулу для определения фокусного расстояния рассеиваю-щей линзы методом, используемым в данной работе.
Построить изображение точки, расположенной на главной оптической
оси собирающей (рассеивающей) линзы четырьмя разными способами.
8