Ćwiczenie nr 75

Politechnika Łódzka filia Bielsko-Biała

Wyznaczenie ogniskowej soczewki rozpraszającej i zwierciadła wypukłego metodą obrazów pozornych.

Wykonali:

Michalski Łukasz

Orlicki Maciej

Ulczok Krzysztof

WPROWADZENIE

Soczewki rozpraszające oraz zwierciadła wypukłe dają obrazy pozorne, których nie możemy obserwować bezpośrednio na ekranie.

Fizyczną podstawą metody wyznaczania ogniskowej za pomocą obrazów pozornych jest następujący związek:

gdzie: x - odległość przedmiotu od soczewki (zwierciadła)

y - odległość obrazu od soczewki (zwierciadła)

Odległość y można wyznaczyć z prostej zależności która wynika z układu przedstawionego na rysunku 1. i 2.

Mamy więc, że:

y = n - l

RYS 1 (soczewka rozpraszająca)

Oznaczenia: S - soczewka

P - płytka

F - ognisko soczewki

RYS 2 (zwierciadła wypukłego)

Oznaczenia: Z - zwierciadło

P - płytka

Bieg promieni w obu układach pomiarowych został przedstawiony na powyższych rysunkach. Ogniskowa w obu wyżej wymienionych układach (z soczewką oraz z zwierciadłem) jest wyrażana jednym wzorem:

oznaczenia: x - odległość pomiędzy przedmiotem a soczewką lub zwierciadłem

l - odległość pomiędzy płytką a soczewką lub zwierciadłem

n - odległość pomiędzy płytką a obrazem pozornym

WYNIKI POMIARÓW

		lp [cm]	lpł	ls; lz [cm]	loi [cm]
	1	0	58,5	30,5	93,8
soczewka	2	0	58,5	30,5	94,4
	3	0	58,5	30,5	92,8
	1	0	55	80	22,1
zwierciadło	2	0	55	80	22,6
	3	0	55	80	21,8

l_p- położenie przedmiotu

l_pł- położenie płytki

l_s- położenie soczewki

l_z- położenie zwierciadła

l_oi- położenie obrazu, ostrza

WYNIKI PRZEPROWADZONYCH OBLICZEŃ:

		x [cm]	Δx [cm]	n [cm]	Δn [cm]	l [cm]	Δl [cm]	f [cm]	Δf [cm]
	1	30,5	0,1	35,3	0,1	28	0,1	-9,45	0,35
Soczewka	2	30,5	0,1	35,9	0,1	28	0,1	-10,37	0,38
	3	30,5	0,1	34,3	0,1	28	0,1	-7,93	0,33
	1	80	0,1	32,9	0,1	25	0,1	-8,8	0,25
Zwierciadło	2	80	0,1	32,4	0,1	25	0,1	-8	0,24
	3	80	0,1	33,2	0,1	25	0,1	-8,8	0,25

Obliczamy ogniskową badanego zwierciadła i soczewki wykorzystując wzór:

Błąd Δf obliczamy ze wzoru:

PRZYKŁADY OBLICZEŃ:

Przykład obliczenia ogniskowej:

Przykład obliczenia błędu Δf:

OGÓLNY WYNIK DOŚWIADCZENIA:

Średnia wartość ogniskowej badanego zwierciadła to:

Średnia wartość ogniskowej badanej soczewki to:

P

S

A₂

B₂

n

l

y

B₁

A₁

F

x

B

A

O

F

B₁

A₁

y

l

n

x

Z

P

B₂

A₂

B

A

---