Обработка результатов
,
где
–
расстояние от линзы до предмета; F
– расстояние от линзы до изображения.
Определение фокусного расстояния F собирающей линзы по расстояниям от линзы до предмета d и его изображения f:
СКО:
СКО измерений:
0,243
мм
Доверительная граница:
Полная погрешность:
Определение фокусного расстояния F собирающей линзы по расстояниям от предмета до его изображения L и между его уменьшенным и увеличенным изображениями l:
СКО:
СКО измерений:
Доверительная граница:
Полная погрешность:
Рассчитаем
среднее
и погрешность
:
;
;
СКО:
Доверительная граница:
Определение фокусного расстояния F рассеивающей линзы по расстояниям от этой линзы до изображения предмета d, даваемого собирающей линзой, и его изображения f, даваемого рассеивающей линзой.
;
;
СКО:
Доверительная граница:
Контрольные вопросы
2. При каком условии линзу можно считать тонкой?
Ответ:
Мы будем рассматривать наиболее простой случай, когда толщина линзы l=|AB| пренебрежимо мала по сравнению с радиусами R1 и R2 поверхностей линзы и расстоянием предмета от линзы.
Рисунок 3 – Тонкая линза
Точки А и B в такой линзе расположены столь близко друг к другу, что их можно принять за одну точку, которую называют оптическим центром линзы и обозначают точкой О. Луч света, проходящий через оптический центр линзы, практически не преломляется.
Прямую О1О2, проходящую через центры сферических поверхностей, которые ограничивают линзу, называют ее главной оптической осью. Главная оптическая ось тонкой линзы проходит через оптический центр. Любую другую прямую, проходящую через оптический центр, называют побочной оптической осью. Такую линзу называют тонкой линзой.
17. В чем различие понятий: фокус и главный фокус; оптическая ось и главная оптическая ось? Изобразите их на рисунке для собирающей линзы.
Ответ:
Фокус оптической системы — точка, в которой пересекаются первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему.
Главный фокус в оптике, точка, в которой сходится после прохождения оптической системы пучок световых лучей, падающих на систему параллельно её оптической оси.
Таким образом, главный фокус будет падает всегда параллельно её оптической оси.
Прямая, проходящая через центры кривизны O1 и O2 (рисунок 4) сферических поверхностей, называется главной оптической осью линзы. В случае тонких линз приближенно можно считать, что главная оптическая ось пересекается с линзой в одной точке, которую принято называть оптическим центром линзы O. Луч света проходит через оптический центр линзы, не отклоняясь от первоначального направления. Все прямые, проходящие через оптический центр, называются побочными оптическими осями.
Для ясности, выше перечисленные понятия представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Собирающая линза
где O1 и O2 – центры сферических поверхностей, O1O2 – главная оптическая ось, O – оптический центр, F – главный фокус, F' – побочный фокус, OF' – побочная оптическая ось, Ф – фокальная плоскость.