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

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

RYS 1 (soczewka rozpraszająca)

Oznaczenia: S - soczewka

P - płytka

F - ognisko soczewki

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

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]

l

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

lp- położenie przedmiotu

l- położenie płytki

ls- położenie soczewki

lz- położenie zwierciadła

loi- 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:

0x01 graphic

Przykład obliczenia błędu Δf:

0x01 graphic

OGÓLNY WYNIK DOŚWIADCZENIA:

Średnia wartość ogniskowej badanego zwierciadła to:

0x01 graphic

Średnia wartość ogniskowej badanej soczewki to:

0x01 graphic

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