Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 16
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Название кафедры
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Оптика и атомная физика»
Тема: Определение фокусных расстояний линз
Студент гр. 0000 | | Иванов И.И. |
Преподаватель | | Иванов И.И. |
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.
Основные теоретические положения.
Фокусным расстоянием (F) 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.
Относительный показатель преломления материала линзы: , где и – абсолютные показатели преломления внешней среды и линзы.
С оотношения для тонкой линзы: , где – оптическая сила линзы (если D 0 , то линза собирающая, а если D 0 , то – рассеивающая),
и – радиусы кривизны сферических поверхностей линзы (R 0 для выпуклых поверхностей и R 0 – для вогнутых).
В данной работе применяют два способа определения фокусных рассстояний:
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.
Рис. 1.1. Ход лучей в собирающей линзе
Рис. 1.2. К определению фокусного расстояния рассеивающей линзы
Экспериментальные результаты.
Таблица 1
Определение фокусного расстояния F собирающей линзы по расстояниям от линзы до предмета d и его изображения f (см. рис. 1.1).
№ | | | | d = - | f = - | = | = |
Разм. | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм |
1 | 100 | 692 | 830 | 592 | 138 | 111,912 | 0,693 |
2 | 100 | 765 | 900 | 665 | 135 | 112,219 | 0,719 |
3 | 100 | 815 | 950 | 715 | 135 | 113,559 | 0,733 |
4 | 100 | 700 | 840 | 600 | 140 | 113,514 | 0,693 |
5 | 100 | 670 | 810 | 570 | 140 | 112,394 | 0,683 |
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).
№ | | | | | L = - | l = - | = | = |
Разм. | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм |
1 | 100 | 640 | 245 | 487 | 540 | 242 | 107,887 | 0,524 |
2 | 100 | 710 | 235 | 562 | 610 | 327 | 108,677 | 0,590 |
3 | 100 | 663 | 240 | 510 | 563 | 270 | 108,379 | 0,547 |
4 | 100 | 720 | 235 | 570 | 620 | 335 | 109,748 | 0,593 |
5 | 100 | 865 | 228 | 730 | 765 | 502 | 108,896 | 0,686 |
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).
№ | | | | | | d = - | f = - | = | = |
Разм. | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм |
1 | 100 | 540 | 689 | 710 | 668 | 21 | 42 | 14,000 | 0,556 |
2 | 100 | 615 | 758 | 778 | 730 | 28 | 48 | 17,684 | 0,535 |
3 | 100 | 570 | 720 | 740 | 690 | 30 | 50 | 18,750 | 0,531 |
4 | 100 | 490 | 645 | 665 | 618 | 27 | 47 | 17,149 | 0,537 |
5 | 100 | 630 | 775 | 790 | 744 | 31 | 46 | 18,519 | 0,519 |
Обработка результатов эксперимента.
Таблица 4
Обработка данных выборочным методом.
N = 5, P = 95%, = 2.8, = 0.51
| | | Δf = | |
| 112,720 | 0,342 | 0,958 | 1,646 |
| 108,717 | 0,308 | 0,863 | 1,861 |
| 17,220 | 0,855 | 2,394 | 4,750 |
Продолжение табл. 4
Δ β = | | | = | | ||||
0,840 | 0,704 | 1,663 | = 112,720 1,663 | 1,475 | ||||
0,949 | 0,588 | 1,451 | = 108,717 1,451 | 1,335 | ||||
2,423 | 0,535 | 2,929 | = 17,220 2,929 | 17,010 | ||||
| | | | |