Лабораторна робота №5 Вивчення моделі зорової труби.

Прилади: оптична лава, освітлювач із шкалою, дві довгофокусні (№8, №9) і одна короткофокусна (№11) лінзи, зорова труба з окулярним мікрометром.

Теоретичні відомості

Телескоп (зорова труба) являє собою комбінацію оптичних систем – об’єктива і окуляра. Об’єктив, в якому завжди використовується позитивна лінза, утворює дійсне зображення предмета, яке розглядається оком через окуляр. Хід променів в астрономічній і земній зорових трубах показано на Мал. 1 і Мал. 2.

Мал.1.

Мал.2.

На відміну від астрономічної зорової труби (труби Кеплера) галілеєва (або земна) труба має в якості окуляра розсіювальну лінзу і дає пряме зображення предмета.

Зорові труби використовуються для спостережень віддалених предметів, що знаходяться на відстані, значно більшій фокусної віддалі об’єктива, тоді зображення предмета знаходиться практично в фокальній площині об’єктива.

Особливістю телескопа є те, що віддаль між об’єктивом і окуляром дорівнює алгебраїчній сумі фокусних віддалей, тобто фокальні площини об’єктива і окуляра практично співпадають (див. F₁, F₂ на Мал. 1, 2).

Внаслідок цього зображення, яке дає окуляр, являється збільшеним і знаходиться в нескінченності. Такий хід променів називається телескопічним.

При спостереженні предметів за допомогою зорової труби кутовий розмір зображення, яке розглядається оком, виявляється значно більшим, ніж кутовий розмір предмета при спостереженні неозброєним оком. ( на Мал. 1, 2).

Відношення тангенсів кутів зору, під якими видні зображення та предмет, називається збільшенням оптичного приладу.

(1)

Можна переконатися, що збільшення телескопа дорівнює відношенню фокусних віддалей F₁ і F₂ об’єктива і окуляра.

(2)

Порядок роботи. Завдання 1. Скласти модель зорової труби та визначити її збільшення.

51. Встановити на оптичній лаві освітлювач, довгофокусну лінзу (№8) і зорову трубу з окулярним мікрометром так, щоб їх оптичні вісі співпадали.

52. Переміщуючи лінзу (№8) відносно освітлювача, домогтися, щоб вона працювала як конденсор, тобто промені виходили з неї паралельно. При цьому в зоровій трубі, що настроєна на нескінченність, буде видна шкала освітлювача.

53. Обертаючи окуляр зорової труби домогтись, щоб одночасно чітко були видні шкала освітлювача та шкала окулярного мікрометра.

54. Обчислити скільки поділок окулярної шкали припадає на один міліметр шкали освітлювача. Для цього знайти ті поділки, які співпадають на обох масштабах.(Мал.3).

Мал.3.

Знайти відрізок а шкали освітлювача, що знаходиться між співпадаючими поділками.(на Мал.3 а=14

Лабораторна робота № 6 Визначення кривизни лінзи і довжини світлової хвилі за допомогою кілець Ньютона.

Прилади і матеріали: оптична лава, "кільця Ньютона", екран, світлофільтри, освітлювач, об’єктив.