Упражнение 2. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы. Рассеивающая линза дает мнимое изображение, поэтому для определения ее фокусного расстояния используется система из двух линз – собирающей L и рассеивающей L1

Рассеивающая линза дает мнимое изображение, поэтому для определения ее фокусного расстояния используется система из двух линз – собирающей L и рассеивающей L₁ (рис. 4).

Рис. 4

Если лучи, вышедшие из точки А, находящейся на расстоянии большем фокусного расстояния собирающей линзы, падают на собирающую линзу L, то после преломления они сходятся в точке D, т. к. линза дает действительное изображение точки (предмета). На пути лучей после собирающей линзы L поставим рассеивающую линзу L₁, тогда фокус системы линз удалится от их оптического центра С и преломленные лучи сойдутся в точке Е. Действительно, для линзы L₁ точка D является мнимым предметом (изображением точки А в собирающей линзе L), и если он находится на расстоянии меньшем фокусного расстояния рассеивающей линзы L₁, то в точке Е получается действительное изображение точки D.

1. На рейтере расположить систему из собирающей L и рассеивающей L₁ линз. Найти четкое изображение Е на экране Э, полученное преломленными в системе линз LL₁ лучами, идущими от предмета А (какой-либо фигуры на матовом стекле осветителя).

2. Измерить расстояние СЕ = а.

3. Поднять рассеивающую линзу L₁ и, приближая экран Э к собирающей линзе L,

получить на экране четкое изображение D.

4. Измерить расстояние CD = b.

5. Найти расстояния а и b не менее пяти раз для пяти разных положений систе-

мы линз LL₁.

6. Найденные значения а и b подставить в формулу (1). Принимая во внимание,

что f и b имеют в данном случае отрицательный знак (линза L₁ – рассеивающая), получим: , oткуда (5)

7. Измеренные во всех упражнениях и вычисленные результаты записываются в таблицы измерений и результатов расчетов. Произвести расчет абсолютной и относительной погрешностей измерения фокусного расстояния f линз. Рассчитать среднюю оптическую силу D линз.

Tаблицы измерений и результатов расчетов

Упражнение 1 (собирающая линза)

Способ 1

Способ 2

Упражнение 2 (рассеивающая линза)

Контрольные вопросы

1. Что называется линзой?

2. Какие бывают линзы?

3. Основные характеристики линзы.

4. Дайте определение фокуса линзы и главного фокусного расстояния линзы, проиллюстрируйте рисунком.

5. Что называется оптической силой линзы и какова единица ее измерения в СИ? Оптическая сила для собирающей и рассеивающей линз.

6. Построить изображение предмета в собирающей линзе, если предмет находится на расстояниях от линзы: а < f; а = f; а > f, охарактеризовать полученные изображения.

7. Построить изображение предмета в рассеивающей линзе, если предмет находится на расстояниях от линзы: а ₁ < f ₁; а = f ₁; а ₁ > f ₁, охарактеризовать полученные изображения.

8. Формула собирающей и рассеивающей линз.

Литература

1. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высш. шк., 1994. Часть 5, гл. 21, § 166.

2. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука, 1977. Том 2, часть 3, гл. XVI,

§ 115-117.

3. Грабовский Р. И. Курс физики. С-Пб.: Лань. 2002. Часть П, гл. VI, § 47.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4–06

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: