Ćwiczenie nr 72c

Temat: Badanie wad soczewek.

LITERATURA:

1. Podręczniki uniwersyteckie z fizyki doświadczalnej.(np. S. Pieńkowski „Optyka”, Sz. Szczeniowski „Fizyka doświadczalna” t. 4).

2. T. Dryński „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”.

3. K. Fulińska „Opisy i instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki cz. 2”.

ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:

1. Metody wyznaczania ogniskowych soczewek.

2. Wady soczewek:

1. aberacja sferyczna

2. aberacja chromatyczna

3. astygmatyzm i dystorsja

3. Zapobieganie wyżej wymienionym wadom.

4. Filtry interferencyjne.

I. Wyznaczanie miary aberacji sferycznej soczewki.

1. Wyznaczyć ogniskowa soczewki metodą Bessela dla promieni brzegowych. Pomiar powtórzyć przynajmniej sześciokrotnie i znaleźć wartość średnią.

2. Wyznaczyć ogniskową soczewki metodą Bessela dla promieni środkowych.

Pomiar powtórzyć przynajmniej sześciokrotnie i znaleźć wartość średnią.

3. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów znaleźć miarę aberacji sferycznej S.

4. Ocenić błąd pomiaru ΔS.

II. Wyznaczanie miary aberacji chromatycznej.

1. Na wylot oświetlacza nakładamy filtr czerwony (np. λ_max = 438 nm). Wyznaczamy ogniskową soczewki dla tej barwy stosując metodę Bessela. Pomiar należy kilkakrotnie powtórzyć (np. 6 razy).

2. Zmieniamy filtr na fioletowy (np., λ_max = 669 nm) i ponownie wyznaczamy dla tej barwy ogniskową soczewki metodą Bessela. Pomiar należy kilkakrotnie powtórzyć (np. 6 razy).

3. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów znaleźć miarę aberacji chromatycznej soczewki Δa. Wyznaczamy błąd pomiaru.

Wskazówki praktyczne:

1. zaleca się, aby w niniejszym ćwiczeniu rolę przedmiotu pełniło włókno żarówki oświetlacza. W tym celu należy wykręcić soczewkę oświetlacza (dlaczego ?), a jego żarówkę przesunąć w przednie skrajne położenie.

2. Przy badaniu określonej wady soczewki, należy w miarę możliwości eliminować inne wady. Dlatego zaleca się, by aberacje sferyczną badać dla światła monochromatycznego zakładając filtr (np. λ_max = 577 nm).

Z kolei wyznaczanie miary aberacji chromatycznej należy przeprowadzić dla promieni przyosiowych. (założyć odpowiednią przesłonę).

3. pomiary ognikowych soczewki należy przeprowadzić bardzo starannie. Szczególnie ważną rzeczą jest uchwycenie momentu najlepszej ostrości obrazu na ekranie. Zaleca się obserwowanie ekranu (matówki) po stronie przeciwnej do padania promieni świetlnych. Ważne jest też dibre zaciemnienie.

4. filtrami interferencyjnymi należy posługiwac się bardzo delikatnie !

Nie wolno dotykać powierzchni tych filtrów palcami.

Aparatura:

Ława optyczna, lampa, suwaki, ekran, soczewki, przysłona do promieni brzegowych, przysłona do promieni środkowych.

---