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 ФОКУСНЫХРАССТОЯНИЙ ЛИНЗ»

Студент гр. 1282		Van.
Преподаватель		Мамыкин А.И.

Санкт-Петербург

2022

ВОПРОСЫ

Вопрос 14: Постройте изображения в рассеивающей линзе

Вопрос 6: Каково наименьшее расстояние между предметом и его действительным изображением, создаваемым с помощью собирающей линзы с фокусным расстоянием F?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ЛИНЗ

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

СХЕМА УСТАНОВКИ:

1. Ход лучей в собирающей линзе:

Элементы установки:

1. , – положения собирающей линзы в первом и втором случаях

2. , – размер объекта и величина получаемого изображения

3. , – расстояния от объекта до линзы

4. , – расстояния от линзы до изображения

5. – перемещение линзы.

2. Ход лучей в системе линз:

Элементы установки:

1. , – положения собирающей и рассеивающей линз соответственно

2. , , – размер объекта и величина получаемого изображения

3. – расстояние от первоначального изображения до рассеивающей линзы

4. – расстояние от рассеивающей линзы до изображения

5. - расстояние между собирающей и рассеивающей линзами

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Формула тонкой линзы:

где – фокусное расстояние, – расстояние от объекта до линзы, – расстояние от линзы до изображения.

2. Формула линзы с учетом показателя преломления и радиусов кривизны:

где – коэффициент преломления, , – радиусы кривизны линзы.

Для решения сложных оптических задач применяют оптические системы, состоящие из нескольких линз, например, телеобъективы, телескопы, микроскопы и т. п. Расчет хода лучей и параметров таких систем более сложен, чем для отдельных линз, но и в этом случае элементарный расчет производят по формуле линзы с учетом характеристик отдельных оптических компонентов (линз) системы.

ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ЛИНЗ

Таблица 1 – Для записи данных при определении фокусного расстояния собирающей линзы:

	140	273	800
	140	278	760
	140	284	720
	140	287	680
	140	293	640

Таблица 2 – Для записи данных при определении фокусного расстояния по величине перемещения линзы:

	140	800	273	658
	140	760	278	616
	140	720	284	571
	140	680	287	525
	140	640	293	474

Таблица 3 – Для записи данных при определении фокусного расстояния рассеивающей линзы:

	714	760	561	680
	676	704	520	649
	643	682	480	614
	610	646	440	587
	588	617	400	564

Студент гр. 1282: ________________ Van

Преподаватель: _________________ Мамыкин А.И.

14.09.2022

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Вычислим для каждого случая расстояния от предмета до линзы и от линзы до изображения, а также фокусное расстояние. Для удобства сведем все вычисления в таблицу:

Для расчета значений и воспользуемся следующими формулами:

, где – расстояние от линзы до объекта.

, где – расстояние от линзы до изображения.

№
1	140	273	800	133	527	106,2
2	140	278	760	138	482	107,3
3	140	284	720	144	436	108,2
4	140	287	680	147	393	107,0
5	140	293	640	153	347	106,2

2. Рассчитаем погрешность значения фокусного расстояния выборочным методом. Для удобства сведем результаты вычислений в таблицу:

	106,2	107,3		108,2		107,0		106,2
	106,2	106,2		107,0		107,3		108,2
	0		0,8		0,3		0,9

1.3 Запишем все результаты, включая конечный, в таблицу:

	140	273	800	133	527	106,2	107,00±1,05
	140	278	760	138	482	107,3
	140	284	720	144	436	108,2
	140	287	680	147	393	107,0
	140	293	640	153	347	106,2

1. Определим фокусное расстояние линзы по величине ее перемещения. Сведем результаты расчетов в таблицу:

№						L,мм
1	140	800	273	658	385	660			108,9
2	140	760	278	616	338	620			108,9
3	140	720	284	571	287	580			109,5
4	140	680	287	525	238	540			108,8
5	140	640	293	474	181	500			108,6

2. Рассчитаем среднее значение и погрешность измерения величины перемещения линзы:

3. Рассчитаем среднее значение фокусного расстояния и погрешность его измерения методом переноса значений:

	108,9	108,9		109,5		108,8		108,6
	108,6	108,8		108,9		108,9		109,5
	0,2		0,1		0		0,6

4. Запишем результаты измерений и расчетов в конечную

таблицу:

	140	800	273	658	385	285,5±0,5		108,9±2,5
	140	760	278	616	338
	140	720	284	571	287
	140	680	287	525	238
	140	640	293	474	181