2018-01-08
368
Принадлежности: направляющая, набор рейтеров, лазер, призма, положительные линзы, экран, линейка.
1. Моделирование микроскопа, определение его увеличения. Схема показана на рисунке 6.
Рис. 6. Схема опыта по моделированию микроскопа.
1. Лазер. 2. Предмет. 3. Короткофокусная линза Л1. 4. Линза Л2. 5. Экран.
6. Направляющая.
На схеме (см. рис. 7) показаны расположения установочных мест для рейтеров и оснастки оптической направляющей.
Рис. 7. Направляющая.
При проведении опыта лазер (1) ставится в положение 7 направляющей (см. рис. 7) Кассета с объектом - сеткой (2) ставится в паз 6 как можно ближе к лазеру. Линза с тубусом (3) ставится в паз 6 на расстоянии 16-18 мм от объекта. Линза Л2 ставится в дальнюю от лазера часть паза 6 на расстоянии 145-170 мм от линзы Л1. Экран наблюдения помещается в положение 4 или 3 направляющей на расстояние около 300-330 мм от Л2. При предварительных настройках экран помещается в паз 6 между Л1 и Л2 на расстоянии 120-130 мм от линзы Л1. Далее делается настройка схемы, и проводятся измерения.
2. Моделирование оптических приборов и определение увеличения: трубы Кеплера.
На рисунке 8 изображен ход лучей в зрительной трубе Кеплера (для простоты сложный окуляр заменен простой собирающей линзой). Эта труба дает перевернутое изображение.
Рис. 8. Ход лучей в зрительной трубе Кеплера.
a – расстояние между лучами, падающими на объектив, а b - расстояние между лучами, выходящими из окуляра.
Для удобства проведения опыта собирается телескопическая система. Причем таким образом, чтобы она расширяла пучок света. Для этого в схеме трубы Кеплера (см. рис. 8) объектив и окуляр меняют местами. Схема опыта дана на рис.4. Лазер ставится в положение 1 направляющей (см. рис.7), призма (2) устанавливают в положение 2. Линза (3) - в положение 3 или 4 (надо подобрать), а линза (4) помещается в паз 6 направляющей. Экран (5) ставят в положение 7.
На линзу (3) падают два параллельных луча. Далее они падают на линзу (4). Перемещая линзу (4) по пазу добиваются того, чтобы на выходе образовавшейся телескопической системы лучи стали параллельными. Это проверяют, измеряя расстояние между лучами сразу на выходе линзы (4) и на экране. Эти расстояния должны совпадать.
Рис. 9.
1.Лазер. 2.Призма.3-4.Линзы. 5.Экран. 6.Направляющая.
3. Моделирование оптических приборов: трубы Галилея. Увеличение системы.
На рисунке 10 изображен ход лучей в зрительной трубе Галилея.
В трубе Галилея в качестве окуляра применяется простая двояковогнутая линза (сравните со схемой трубы Кеплера, рис. 8), передний фокус которой F2 совпадает с задним фокусом объектива F1. При том же фокусном расстоянии объектива труба Галилея значительно короче трубы Кеплера. Изображение получается прямым.
Рис. 10. Ход лучей в трубе Галилея
a – расстояние между лучами, падающими на объектив, а b - расстояние между лучами, выходящими из окуляра.
Оптическая схема опыта дана на рисунке 11.
Рис.11.
1.Лазер. 2.Призма.3-4.Линзы. 5.Экран. 6.Направляющая.
Лазер ставится в положение 1 на направляющей (см. рис. 7), призма (2) устанавливают в положение 2, отрицательную линзу - в положение 4 или 5, положительную - в паз 6 направляющей. Подбирая положение положительной линзы путем смещения ее вдоль паза необходимо добиться параллельности лучей на выходе положительной линзы. Этим заканчивается построение и настройка телескопической системы по Галилею.
В опыте луч лазера делится на два пучка призмой (2). Два параллельных пучка падают на первую линзу (3). Далее пройдя вторую линзу (4) и расширившись (расстояние между пучками увеличилось) пучки падают на экран.
