Тема: Лабораторная работа №5. Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы. Проведение эксперимента

Конспект урока № 24

Тема: Лабораторная работа №5

Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы

Цель:определить оптическую силу и фокусное расстояние собирающей линзы

Оборудование:собирающая линза (ЛC), источник тока, лампочка с колпачком, соединительные провода, экран с прорезью, лист с разметкой, держатель оптических элементов, рабочее поле.

Теория:

Простейший способ измерения оптической силы линзы основан на формуле тонкой линзы:

, где D – оптическая сила линзы, F – фокусное расстояние линзы, d – расстояние от линзы до объекта, f – расстояние от линзы до изображения. С помощью собирающей линзы получив изображение пламя свечи на экране и измерив расстояние d от линзы до предмета и расстояние f до изображения можно рассчитать фокусное расстояние линзы и оптическую силу линзы.

Проведение эксперимента

1. Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.

2. Поставьте лампочку на край стола, а экран — у другого края. Между ними поместите линзу, включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое изображение светящейся буквы.

Для уменьшения погрешности измерений, связанной с настройкой на резкость, целесообразно получить уменьшенное (и, следовательно, более яркое) изображение.

3. Измерьте расстояния d и ƒ, обратив внимание на необходимость тщательного отсчета расстояний.

При неизменном d повторите опыт несколько раз, каждый раз заново получая резкое изображение. Вычислите ƒ_ср, D_ср, F_ср. Результаты измерений расстояний (в миллиметрах) занесите в таблицу.

4. Абсолютную погрешность ΔD измерения оптической силы линзы можно вычислить по формуле

где Δ₁ и Δ₂ — абсолютные погрешности в измерении d и ƒ.

При определении Δ₁ и Δ₂ следует иметь в виду, что измерение расстояний d и ƒ не может быть проведено с погрешностью, меньшей половины толщины линзы h.

Так как опыты проводятся при неизменном d, то Погрешность измерения ƒ будет больше из-за неточности настройки на резкость примерно еще на Поэтому

Задание на дом:

Проработать урок по ссылке: http://phys.shcool8.ru/labrab115.html

Выполнить лабораторную работу в тетради

Сформулировать вывод