Fizika_l_r_Chast_1

Определив опытным путем, фокусное расстояние полученной системы, вычисляют фокусное расстояние рассеивающей линзы из формулы:

2. Если на пути лучей, исходящих из точки А (рис. 5), поставить собирающую линзу, то лучи, преломляясь в ней, дадут изображение (точка В). При помещении рассеивающей линзы за собирающей, в результате рассеивания, действительное изображение переместится в положение С. Пользуясь принципом обратимости лучей (обратимы в данном случае точки С и А), можно положить, что точка С – есть предмет для рассеивающей линзы. Тогда ее изображение будет лежать в точке B. Следовательно, расстояние от рассеивающей линзы до точки С будет d, а от рассеивающей линзы до точки B – f.

Измеряя эти расстояния и учитывая, что f – отрицательно, по формуле (3) рассчитывают фокусное расстояние рассеивающей линзы.

f

d

Рисунок 7. Измерение фокусного расстояния рассеивающей линзы

Порядок выполнения работы

Упражнение 1. Определение фокусных расстояний собирающей линзы по измерениям d и f.

1. На горизонтальной оптической скамье разместите осветитель, экран и линзу. Объект (предмет) в виде стрелки находится в передней стенке осветителя.

91

2.Перемещая линзу между экраном и предметом, добиваются четкого изображения предмета на экране.

3.По линейке отсчитывают расстояния d и f (d – расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до экрана (изображения)).

4.Меняя положение линзы и экрана, измеряют расстояния d

иf не менее 3-х раз.

5.Измеряют линейкой диаметр (2r) линзы.

6.Результаты всех измерений заносят в таблицу 1.

7. Фокусное расстояние F, оптическую силу D, светосилу линзы L вычисляют по следующим формулам:

8. Расчет погрешностей производят по формулам:

d f 0,005 м – половина деления измерительной ленты.

Упражнение 2. Определение фокусного расстояния собирающей линзы по ее линейному увеличению

1.Располагают линзу между экраном и предметом так, чтобы получить сильно увеличенное резкое изображение.

2.Измеряют расстояние от предмета до линзы (d), величину предмета (h) и размер изображения (H).

3.Изменяя положение линзы и экрана, опыт повторяют 3

раза.

4.Результаты измерений заносят в таблицу 2.

92

Упражнение 3. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы по принципу обратимости лучей в оптической системе, состоящей из собирающей и рассеивающей линз.

1.Располагают осветитель, собирающую линзу, рассеивающую линзу и экран на оптической скамье и получают на экране четкое действительное изображение (см. рис.1).

2.Измеряют расстояние от экрана до центра рассеивающей линзы (dꞌ), заметив положение рассеивающей линзы.

3.Убирают рассеивающую линзу и, перемещая экран, добиваются на нем четкого изображения с помощью оставшейся собирающей линзы.

4.Измеряют расстояние (f ꞌ ) от нового положения экрана до замеченного положения рассеивающей линзы.

f ꞌ

dꞌ

Рисунок 1. Определение фокуса рассеивающей линзы

5.Результаты измерений занести в таблицу 3.

6.Опыт проделать 3 раза.

93

Таблица 3

Результаты измерений и вычислений

7. Рассчитываем фокусное расстояние F и оптическую силу D рассеивающей линзы по формулам:

Контрольные вопросы

1.Формулы тонкой линзы, оптической силы и светосилы линзы, линейное увеличение.

2.Методы определения фокусных расстояний и оптических сил линз.

3.Правила построения изображений, получаемых с помощью линз.

4.Недостатки линз (сферическая аберрация, хроматическая аберрация, астигматизм).

5.Глаз как оптическая система.

6.Дальнозоркость и близорукость. Исправление близорукости и дальнозоркости с помощью линз.

94

Список литературы основная литература

1.Козырев А.В. Курс лекций по физике / А. В. Козырев ;

Томск : ТУСУР, 2007. – 421с.

2.Детлаф А.А. Курс физики : Учебное пособие для вузов / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М. : Академия, 2007. –

719с.

3.Савельев И. В. Курс общей физики : учебное пособие для втузов: В 3 т. / И. В. Савельев. – СПб. : Лань, 2007 – 432 с.

4.Трофимова Т. И. Курс физики : учебное пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – М. : Академия, 2010. – 557 с.

5.Антонов В.Ф. Физика и биофизика: курс лекций для студентов медицинских вузов / В.Ф. Антонов, А.В. Коржуев.- М.: Гэотар Медицина, 2004.- 192 с.

дополнительная литература

6.Биофизика / Ю.А. Владимиров [и др.].- М.: Медицина,

1983.- 272 с.

7.Биофизика: учебник для студентов высших учебных заведений / В.Ф. Антонов [и др.]; под ред. В.Ф. Антонова.- М.: Гуманитарный издат. центр «ВЛАДОС», 2000.- 288 с.

8.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман.- М.: Высшая школа, 1999.- 479 с.

9.Грабовский Р.И. Курс физики / Р.И. Грабовский. - М.: Высшая школа, 1974.

10.Дунаев А.А. Основы теории вероятностей и математической статистики / А.А. Дунаев, В.А. Тупицын.- Рязань: РязГМУ, 2001.

11.Костылев В.А. Медицинская физика / В.А. Костылев.- М.: Медицина, 2008.

12.Ливенцев Н.М. Курс физики / Н.М. Ливенцев. - М.: Высшая школа, 1978.

95

13.Практикум по физике / В.А. Хитун [и др.].- М., 1972.-

С. 50-65; 103-108.

14.Пустовалов А.П. Избранные вопросы медбиофизики: учебное пособие / А.П. Пустовалов.- Рязань: РязГМУ,

2002.- 123 с.

15.Ремизов А.Н. Курс физики / А.Н. Ремизов - М.: Выс-

шая школа, 1998.- С. 103-104; 111-112.

16.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко. - М.: Дрофа,

2003.- 560 с.

17.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов.- М.: Высшая школа, 2000.

18.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов.- М.: Высшая школа, 1987.

19.Руководство к лабораторным работам по медицинской

ибиологической физике / И.А. Эссаулова [и др.].- М.,

1987.- С.198-203.

96