Хід роботи

Завдання 1. Резонанс напруг.

1. Скласти схему згідно рис. 1.

2. Ввімкнути реостат на повний опір.

3. Підібрати оптимальну величину ємності батареї конденсаторів.

4. Перемістити осердя котушки до упору.

5. Ввімкнути схему, висовуючи сердечник з котушки через кожні 5 мм. Виміряти значення сили струму.

6. Побудувати графік залежності сили струму від переміщення осердя для трьох різних значень опору.

7. Обчислити індуктивність котушки, враховуючи, що , де -частота промислового струму.

8. Вимірявши , , , встановити співвідношення між амплітудами напруг.

Завдання 2. Резонанс струмів.

1. Скласти схему за рис.3.

2. Ввімкнути схему так, як і в завданні 1.

3. Переміщуючи осердя на 5 мм, виконати вимірювання струмів , ,

.

4. Побудувати графіки залежності сили струму від переміщення осердя для трьох різних опорів.

5. Знайти індуктивність котушки за формулою (15).

6. Встановити співвідношення між , , при резонансі.

Контрольні запитання

1. Електричний коливальний контур. Формула Томсона.

2. Вимушені електричні коливання в нерозгалуженому колі.

3. Вимушені коливання при паралельному з'єднанні реактивних елементів.

4. Параметричні коливання. Параметричний резонанс.

Оптика

Лабораторна робота № 5-1

Визначення головної фокусної

віддалі оптичних систем

Мета роботи: оволодіти методикою визначення головної фокусної віддалі лінз та оптичних систем.

Прилади і матеріали: оптична лава, набір лінз, екран, освітлювач.

Теоретичні відомості

Для точного визначення головної фокусної віддалі збірної лінзи чи системи лінз користуються методом Гаусса-Бесселя. Розглянемо формулу тонкої збірної лінзи:

(1)

де d - віддаль від предмету до оптичного центру лінзи;

- віддаль від оптичного центру лінзи до чіткого зображення його на екрані;

F - головна фокусна віддаль лінзи.

Для цієї мети можна використати формулу (1). Однак величини d і на практиці визначити точно неможливо, тому що у загальному випадку положення оптичного центру лінзи невідоме. Тому поступають таким чином. Перед усім відмітимо, що формула (1) не змінює свого вигляду, якщоd і поміняти місцями. Це значить, що коли на місці чіткого зображення предмета помістити сам предмет, то його зображення одержи­мо в тому місці, де раніше знаходився предмет. Говорять, що віддаліd і самослряжені.

В дійсності переміщувати предмет не обов'язково. Одержавши, наприк­лад, чітке обернене і збільшене зображення предмету на екрані А 'В', вимі­рюють віддаль D від предмета до екрана, а потім, не змінюючи їх положення, переміщують лінзу L в положения L₁ так, щоб одержати чітке обе­рнене й зменшене зображення предмету А'В', що зображено на рис.1.

Тобто, за допомогою лінзи можна одержати два чітких зображення. Од­не з них, збільшене, що знаходиться на віддалі від лінзи, а друге, змен­шене - на віддалі d від неї.

Рис.1

Позначимо зміщення оптичного центру лінзи О через а. Величину а можна виміряти переміщенням будь-якої точки лінзи L, оскільки при її ру­хові положення оптичного центра відносно лінзи не змінюється. Ця обста­вина дозволяє подолати відмічене вище утруднення, оскільки переміщення самого оптичного центру лінзи можна замінити переміщенням будь-якої мітки на штативі цієї лінзи.

З рис.1 випливає: , .

Звідси знаходимо: , .

Підставивши ці значення d і в формулу (1), одержуємо:

(2)

Установка для виконання роботи змонтована на оптичній лаві, де розта­шовані освітлений предмет, екран та рухомий штатив для закріплення лінз.