Определение фокусного расстояния рассеивающей (вогнутой) линзы

Для определения фокусного расстояния вогнутой линзы, не дающей действительного изображения предмета на экране, необходимо совместно с этой линзой применить вспомогательную собирающую линзу, такую, чтобы комбинация этих двух линз служила сложной собирательной линзой (рисун51) и чтобы при помощи этой системы линз можно было получить действительное изображение предмета.

Измерения произвести в следующем порядке:

1) Между лампочкой и экраном поставить сначала только выпуклую (собирающую) линзу и отметить положение экрана, при котором на нем получается действительное уменьшенное изображение нити лампочки.

Рисунок 51

2) Между экраном и собирающей линзой поставить вогнутую (рассеивающую) линзу, фокусное расстояние которой требуется определить. В результате рассеивающего действия линзы изображение удалится. Поэтому экран необходимо от линзы отодвинуть для получения на нем вновь резкого изображения нити и произвести отсчет положения вогнутой линзы и нового положения экрана.

Пользуясь обратимостью хода лучей можно рассматривать изображение предмета S², даваемое системой линз, как предмет, a S¢ как изображение предмета в рассеивающей линзе. Следовательно, расстояние между рассеивающей линзой и изображением S² (от рассеивающей линзы до второго положения экрана) будет d₁, а расстояние от рассеивающей линзы до S’ (первое положение экрана) будет f₁.

3) Вычислить d₁ и f₁ и по ним при помощи формулы для рассеивающей линзы определить F:

.                                                            (120)

4) Определение величины фокусного расстояния рассеивающей линзы произвести несколько раз (не менее трех) при нескольких отличающихся друг от друга положениях собирающей (выпуклой) линзы. Из всех найденных значений F определить среднее и вычислить погрешность.

Составить таблицу записи наблюдений и занести в нее данные измерений и вычислений.

Примечание: отчет должен содержать эскиз установки (с электрической схемой включения лампочки) и чертежи хода лучей в выпуклой линзе и при комбинации двух линз.

Техника безопасности

1) Не касаться руками поверхностей линз.

2) Не касаться токоведущих частей источника света во время работы.

3) По окончании работы отключить от сети источник питания электрической лампочки. – источник света.

Вопросы для самоподготовки

1) Собирающие и рассеивающие линзы. Оптическая сила и фокус линзы.

2) Построение изображения в линзах.

3) Формула тонкой линзы.

4) Способы определения фокусных расстояний собирающей и рассеивающей линз.

5) Система тонких линз. Оптическая сила системы линз.

6) Увеличение линзы.