ph_lab_1 (3s)

_{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. 1205		Агеев А.А.
Преподаватель		Мыльников И.Л.

Санкт-Петербург

2022

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

Исследуемые закономерности

Фокусным расстоянием тонкой линзы называют расстояние между оптическим центром линзы и ее главным фокусом, т. е. точкой, лежащей на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления в линзе световые лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси. Главной оптической осью называют прямую, проходящую через центры кривизны обеих сферических поверхностей линзы.

Соотношения для тонкой линзы:

где d – расстояние от линзы до предмета, f – расстояние от линзы до изображения, D – оптическая сила линзы, R  0 для выпуклых поверхностей и R  0 – для вогнутых. Если D  0 , то линза собирающая, а если D  0 , то – рассеивающая.

Для определения фокусных расстояний собирающих линз существует ряд способов. В данной работе применяют два из них: 1) путем нахождения расстояний d и f от линзы до предмета и от линзы до изображения; 2) путем измерения расстояния L между предметом и изображением и расстояния l между уменьшенным и увеличенным изображениями предмета.

Если предмет, поставленный на расстоянии d₁ от линзы, дает действительное изображение на расстоянии f₁ от нее, то предмет, поставленный на расстоянии d₂ = f₁ от линзы, дает действительное изображение на расстоянии f₂ = d₁ от нее. В одном случае получится увеличенное изображение предмета, во втором – уменьшенное (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Ход лучей в собирающей линзе

Рассеивающая линза не дает действительного изображения предмета наэкране, поэтому для определения фокусного расстояния такой линзы используют оптическую систему, составленную из двух линз: исследуемой – рассеивающей, и вспомогательной – собирающей, такой, чтобы комбинация этих двух линз служила собирающей оптической системой (рис. 1.2), с помощью которой можно получить действительное изображение предмета.

Рис. 1.2. К определению фокусного расстояния рассеивающей линзы

Протокол наблюдений

Лабораторная работа № 1

«Определение фокусных расстояний линз»

Выполнил студент группы аааааааааа аааааааааааааааааааааааа

Определение фокусного расстояния F собирающей линзы по расстояниям от линзы

до предмета d и его изображения f (см. рис. 1.1). θ_d  θ _f

 1мм

№	m1	k1	m2	d  k1  m1	f  m2  k1	F1  df d  f	d 2  f 2 θ f θF  d  f 2
Разм.	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
1
2
3
4
5

Таблица 2

Определение фокусного расстояния F собирающей линзы по расстояниям от предмета до его изображения L и между его уменьшенным и увеличенным

изображениями l (см. рис. 1.2). θ_L  θ_l  1мм

№	m1	m2	k1	k2	L  m2  m1	l  k2  k1	L2  l2 F2  4L
Разм.	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
1
2
3
4
5

Таблица 3

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 (см. рис. 1.2). θ_d  θ _f

№	m1	k3	m3	m4	k4	d  m3  k4	f  m4  k4	F3  df d  f	d 2  f 2 θ f θF  d  f 2
Разм.	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
1
2
3
4
5

Работа выполнена «___» _______ 2021 г. __________________

Контрольные вопросы:

15. Что называется линейным увеличением линзы?

Линейное увеличение линзы (Г) – отношение линейного размера изображения (H) к линейному размеру предмета (h):

29. Какое изображение получается, если предмет находится в фокусе или двойном фокусе линзы. Постройте ход лучей.