Colectarea și răspândirea lentile
Scopul lucrării. explora conceptul de o lentilă subțire și caracteristicile sale de bază, să se familiarizeze cu dispozitivul de suport și metodele de determinare a distanței focale a obiectivului pentru a determina lungimea focală și puterea optică a lentilelor și divergente în diferite moduri.
Instrumente și accesorii. Bancul optic cu o scală de măsurare, și lentilă divergentă, iluminat cu grilă la scară pe ecranul de sticlă la sol.
Lens este orice organism transparent, delimitat de cele două suprafețe (sferice sau nesferice) curbate sau o singură suprafață curbă și un plan. Lentilele sunt împărțite în două tipuri: de colectare și de dispersare. Dacă se colectează centrul grosimii lentilei marginilor lentilei. În cazul în care mijlocul cristalinului marginile mai subțiri ale lentilei este divergente. Aceste definiții sunt valabile pentru lentile având un indice de refracție al materialului lentilei este mai mare decât indicele de refracție al mediului, din care razele sunt incidente pe suprafața lentilei.
Lentile sunt folosite pentru a produce imagini și de a schimba direcția de fascicule de lumină. Lentile de vin în gros și subțire. Numita lentilă subțire, grosimea care este mică în comparație cu raza de curbură a suprafețelor care o limitează.
Fig. 1 prezintă o lentilă convergentă subțire, obiectul și imaginea ei AB A1 B1. și Fig. 2 - lentilă divergentă subțire, obiectul și imaginea sa.
Direct O1 O2. care trece prin centrele suprafețelor lentile sferice, numita axa optică eeglavnoy.
Fiecare centru lentilă imeetsyaoptichesky (punctul C), situată pe axa optică a acesteia. O rază de lumină care trece în lentila subțire prin centrul său optic, obiectivul nu este refractată.
Plan perpendicular pe axa optică și care trece prin centrul optic C, lentilă nazyvaetsyaglavnoyploskostyu. Principalul obiectiv al lentilei F1 (față) și F2 (spate) sunt principalele puncte de pe axa optică, care se intersectează după refracție în razele de lentile care se încadrează pe ea, paralel cu axa optică.
Distanța de la focii principală a centrului optic al lentilei (distanța CF1 = = f1. CF2 = f2) lungimi focale nazyvayutsyaglavnymi și sunt principalele caracteristici ale lentilei. În cazul în care stânga și dreapta a cristalinului între identice, atunci f1 =
= F2 = f. Pentru principala lentilă convergentă focală f - valoarea pozitivă pentru împrăștierea - negativ. Pentru lentile de focare sunt imaginare care difuzează, astfel cum sunt definite de intersecția cu axa optică principală nu sunt ele însele razele refractate în lentile și extensiile lor - raze imaginare (figura 2).
Reciproca distanța focală a obiectivului, nazyvaetsyaopticheskoysiloy lentile :. Unitatea puterii lentilei este dioptrie (D). putere optică într-o singură lentilă are dioptria la care lungimea focală este de un metru.
Un avion care trece prin principal F1 și F2 focarele lentilei perpendicular pe axa principală optice, numit plan focal. Traversează după refracție în incident razele lentilelor la un unghi față de axa optică principală.
Luați în considerare o lentilă convergentă subțire (Fig. 1). Pentru a construi imaginea razelor de obiecte folosite în acestea, care progresul prin lentila este cunoscută. De obicei, două grinzi ia (Figura 1.): Beam 1 care trece prin centrul optic C (se trece prin lentila fara a fi refractată) și incidentul fascicul 2 de pe lentila paralelă cu axa optică principală (fasciculul la ieșirea lentilei va trece prin ea spate se concentreze F2).
A1 imaginea obiectului B1 în funcție de distanța de la obiectiv va face obiectul AB, se poate obține o creștere (ca în Fig. 1) sau a redus, înainte sau înapoi, real sau imaginar. Imaginea virtuală este o imagine obținută ca urmare a intersecției nu a razelor refractate în obiectiv, și sechelele lor.
Notat în fig. 1 printr-o - distanta de la obiect la obiectiv, b - distanța de la obiectiv la imagine, f - lungimea focală a obiectivului. Relația dintre un. b și f pentru colectarea de lentile este dat de formula lentile:
în cazul în care determinată de lungimea focală a obiectivului:
Liniare lentile de creștere k numita dimensiune izobrazhe- raport
Nia A1 B1 supus dimensiunea corespunzătoare a obiectului AB. creștere lineară, dată de lentila subțire, va fi:
În lucrarea de laborator pentru a determina principalele lentile distanta focala foloseste un banc optic. Banca de rezerve are o scală de măsurare pe întreaga lungime. De-a lungul banca de rezerve se pot deplasa pe Reuters: obiect (o lampă cu grila scară de sticlă mată), lentila si ecranul. Pe Rejtere lentile dispuse două lentile: colectare (nemișcați armat) și divergente (rotative în jurul unui punct de fixare). Înainte de obiectul de măsurare, obiectivul și ecranul trebuie să fie instalate astfel încât centrele lor se află pe o linie dreaptă paralelă cu axa bancă optice, iar planurile lor sunt perpendiculare pe această axă.
Ordinea de performanță
Activitatea 1. Determinarea distanței focale a lentilelor de colectare
Metoda 1. Determinarea principalelor distanța focală a obiectivului de colectare
În cazul în care distanța de la obiect la imaginea 4F mai mare, atunci va exista întotdeauna două astfel de poziție de lentile la care se obține ecran o imagine clară a obiectului într-un caz mare, iar în cealaltă - redusă.
1. Așezați instrumentele de pe un banc optic M, așa cum se arată în Fig. 3, utilizate
Folosind doar lentila convergentă L. lentile divergente pick-up prin rotirea în jurul punctului de fixare.
2. Prin deplasarea lentilei de L, pentru a găsi pe ecran poziția imaginii clară A1 B1
AB și subiectul identificat prin scala milimetrică bancului optic și valoarea a și b. AB face obiectul oricărei figura pe iluminatorul de sticlă mată.
3. Schimbarea poziției lentilei L și E a ecranului, se repetă măsurătoarea de cinci ori.
4. Înlocuind în (2) valorile a și b, luate de la fiecare individ opy-
unul pentru a calcula distanța focală f.
Metoda 2. Determinarea principalelor distanța focală a obiectivului de colectare
AB cel mai mare obiect, dimensiunea imaginii A1 și B1 rassto- sale
yaniyu b din obiectul de imagine pentru a cristalinului
Din formula (3) pentru o creștere lineară a valorii k poate fi determinată și de AB, A1 și B1 b. este substituit în formula lentilei (1). După conversie, următoarea expresie pentru a calcula distanța focală:
1. E găsi AB imagine mărită a subiectului și rigla pentru a măsura
dimensiunea imaginii A1 B1.
2. Articol Dimensiunile AB sunt definite de reticul cu o scară de 5 mm
pe iluminatorul de sticlă la sol, iar distanța b din centrul lentilei la imaginea obiectului - de banc optic scala milimetrica.
4. Prin schimbarea poziției ecranului și lentile, valorile măsurate A1 B1. b. AB de cinci ori. Substituind valorile A1 B1. AB și b în formula (4) pentru a calcula f.
Exercițiul 2. Determinarea distanței focale a lentilei divergente
Dispersor oferă imaginea virtuală, astfel pentru a determina lungimea focala este utilizat un sistem de două lentile - L colectare și difuzând L1 (figura 4).
În cazul în care razele emergente dintr-un punct A situat la o distanță mai mare decât distanța focală a obiectivului de colectare, cad pe o lentilă de colectare l, refractie după ce converg la punctul D, t. K. Un obiectiv oferă o imagine reală a unui punct (obiect). În calea fasciculului după lentila de colectare de alimentare L divergent lentilă L1. se concentreze atunci sistemul de lentile este șters din centrul său optic C și razele refractate converg într-un punct E. De fapt, lentila L1 punctul D este un obiect imaginar (imaginea A la lentilele de colectare L), iar în cazul în care este la o distanță mai mică decât distanța focală a obiectivului divergent L1 . în punctul E se obține punctul de imagine reală D.
1. Rejtere aranja un sistem de colectare și împrăștiere lentile L L1. Găsiți o imagine clară pe ecranul E E obținut refracție în razele sistem de lentile LL1 provenind din obiectul A (o figură pe geamul la sol ledurilor).
2. Se măsoară distanța CE = a.
3. Ridicati divergente lentile L1 și aducerea ecranului E la o lentilă de colectare L,
pentru a obține o imagine clară pe ecran D.
4. Se măsoară distanța CD = b.
5. Găsiți distanțele a și b sunt de cel puțin cinci ori pentru cinci poziții diferite siste-
6. obținut valori a și b substitut în formula (1). întrucât,
că f și b sunt, în acest caz, semnul negativ (lentile L1 - difuzând) se obține. otkuda (5)
7. Măsurată în toate exercițiile și rezultatele calculate sunt stocate în tabelul de dimensiunea și rezultatele calculelor. Se calculează erorile absolute și relative de măsurare a lungimii focale f a lentilelor. Se calculează puterea medie optică a lentilei D.
Picturi de rezultate de măsurare și de calcul
Exercitiul 1 (lentile de colectare)
1. Ceea ce se numește lentila?
2. Care sunt lentilele?
3. Principalele caracteristici ale lentilei.
4. Definiți focalizarea obiectivului și distanța focală lentile principale, ilustrează modele.
5. Ceea ce se numește puterea optică a lentilei și ce unități de măsură în SI? Puterea optică pentru convergente și lentile divergente.
6. construi imaginea unui obiect într-o lentilă convergentă, în cazul în care obiectul este situat la o distanta de lentila: o
7. construi imaginea unui obiect într-o lentilă de imprastiere, în cazul în care obiectul este situat la o distanță de a1 lentilă
8. Formula și lentile divergente.
2. Savelev I. V. curs de fizica generala. Nauka, Moscova, 1977, Volumul 2, partea 3, capitolul. XVI,
LABORATOR DE LUCRU № 4-06