9. Измерение фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы

Цель работы: ознакомиться с методами определения фокусного расстояния собирающе линзы.

Оборудование: источник электропитания, лампа, ключ, собирающая линза, магнитный дер жатель, экран со щелью, планшет, лист с разметкой, соединительные провода.

Ход работы.

1. На планшет, накрытый листом с разметкой, устанавливают экран и держатель с закрепленной линзой. Плоскости линзы и экрана должны быть параллельны.

2. Поворачивая планшет направляют линзу на ка­кой-либо удаленный яркий объект.

3. Приближая и удаляя линзу от экрана получают на нем четкое изображение этого объекта.

4. Измеряют расстояние от экрана до плоскости линзы, которое примерно равно ее фокусному расстоянию.

5. Построением докажите, что если предмет нахо­дится от линзы на удалении, равном ее двойному фокусному расстоянию, то его изображение, даваемое этой линзой, находится от линзы на та ком же расстоянии. Причем в этом случае изображение получается такого же размера, как и предмет.

6. Разместите на одном краю планшета лампу с ключом, соедините их последовательно и под ключите к источнику электропитания.

Рис.1.

7. На расстоянии в два раза большем, чем фокусное расстояние линзы установите на планшет линзу, закрепленную в держателе. За линзой разместите экран, как показано на рисунке.

8. Включите лампу и. перемешая экран по планшету, получите четкое изображение лампы на его поверхности.

9. Измерьте расстояние от линзы до экрана и сравните его с фокусным расстоянием линзы.

10. Повторите опыт, используя другую собирающую линзу.

11. Вычислите оптическую силу обеих линз.

12. Сделайте вывод о достоинствах и недостатках метода измерения фокусного расстояния соби­рающей линзы, который использовался при вы­полнении работы.

Рис.2.

10. Определение фокусного расстояния собирающей линзы с помощью формулы линзы

Цель работы: экспериментально подтвердить связь расстояния от предмета до линзы и рас­стоянием от линзы до его изображения с фокусным расстоянием линзы.

Оборудование: источник электропитания, лампа, ключ, магнитный держатель, собирающая линза «ЛС 1», лист с разметкой, планшет, соединительные провода.

Ход работы, 1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

№ опыта	f, мм	d. мм	F. мм

2. Накройте планшет листом с делениями. На одном краю листа разместите подставку с лампой, на другом - экран.

3. Соедините лампу с ключом и подключите к источнику тока. Установите на планшет между лампой и экраном держатель с собирающей линзой «ЛС 1». Скорректируйте положения лам­ пы и линзы так, чтобы их центры оказались над средней линией листа с разметкой.

4. Перемещая держатель с линзой между лампой и экраном, получите на экране четкое изобра­ жение светящейся нити лампы.

5. Измерьте расстояние от нити лампы до центра линзы - f.

6. Измерьте расстояние от центра линзы до экрана - d.

7. Из формулы линзы получите выражение для определения фокусного расстояния линзы по известным расстояниям от предмета до лин­зы и от линзы до изображения.

8. Вычислите фокусное расстояние линзы - F.

9. Найдите еше одно положение линзы, при котором на экране наблюдается изображение нити лампы.

10. Повторите действия, указанные в пунктах 5-8 и сравните полученное значение фокусного расстояния линзы с результатом первого опыта.