Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Мая 2012 в 19:56, лабораторная работа
Цель работы: ознакомиться с основными понятиями и законами геометрической оптики путем исследование оптической системы.
Работу выполнили:
Корсиков Роман и Гоголева Алена,
201 группа
Цель работы: ознакомиться с основными понятиями и законами геометрической оптики путем исследование оптической системы.
Приборы и материалы: собирающая линза, рассеивающая линза, микроскоп, ртутная лампа с решеткой, линейка.
Задание №1: Экспериментальное исследование двух линз.
Собирающая линза:
№ 4 3,3±0,1 мм
Первоначальный размер клетки 0,450,01 мм
Р - расстояние от микроскопа до источника=6,3 см.
q, см | r, см | y´,дел | u,см | b, см | γ | 1/ γ |
31,10,1 | 74,40,1 | 9 | -24,80,1 | 43,4 | -1,8 | -0,56 |
25,60,1 | 117,50,1 | 24 | -19,30,1 | 91,9 | -4,8 | -0,21 |
35,40,1 | 69,70,1 | 6 | -29,10,1 | 34,3 | -1,2 | -0,83 |
44,70,1 | 71,40,1 | 3,5 | -38,40,1 | 26,7 | -0,7 | -1,43 |
53,40,1 | 76,90,1 | 2,5 | -47,10,1 | 23,5 | -0,5 | -2,00 |
Элементы матрицы: А=1, В=0 , С=0,0625 , D=1.
F1=1/C=16.
F2=-1/C=-16.
S-Фокальный отрезок:
S1=D/C=16, S2=-A/C=-16.
t - Положение главных точек:
t1= (D-1)/C=0, t2=-(A-1)/C=0.
Фокус, полученный из соотношения для плоских линз: 16,00,1 см.
Фокус, полученный из графика: 16,280,10 см.
Рассеивающая линза:
№1 4,00,1 мм
Для исследования рассеивающей линзы был создан мнимый объект при помощи собирающей линзы. При этом собирающая линза находилась на отметке 25,00,1 см от источника. Размер изображения 0,63 мм .
Р - расстояние от микроскопа до источника=6,3 см.
q, см | r, см | y´,дел | u,см | b, см | γ | 1/ γ |
63,20,1 | 73,80,1 | 7,5 | 7,30,1 | 11,6 | 1,5 | 0,67 |
58,50,1 | 83,30,1 | 11,0 | 12,00,1 | 24,8 | 2,2 | 0,45 |
56,40,1 | 91,40,1 | 13,0 | 14,10,1 | 35,0 | 2,6 | 0,38 |
61,60,1 | 76,40,1 | 9,0 | 8,90,1 | 14,8 | 1,8 | 0,56 |
61,00,1 | 76,90,1 | 8,5 | 9,50,1 | 15,9 | 1,7 | 0,59 |
Элементы матрицы: А=1, В=0 , С=0,048 , D=1.
F1=1/C=21.
F2=-1/C=-21.
S-Фокальный отрезок:
S1=D/C=20,8, S2=-A/C=-20,8
t - Положение главных точек:
t1= (D-1)/C=0, t2=-(A-1)/C=0.
График зависимости:
Фокус, полученный из соотношения для плоских линз: 21,00,1 см.
Фокус, полученный из графика:21,180,10 см.
Задание №2: Экспериментальное исследование оптической системы, состоящей из двух линз .
Собирающая линза :№ 4 3,3±0,1 мм ; Рассеивающая линза: №1 4,00,1 мм.
Тубус 12,4±0,1 см.
Первая собирающая, вторая рассеивающая.
Первоначальный размер клетки 0,450,01 мм
Р - расстояние от микроскопа до источника=6,3 см.
q, см | r, см | y´,дел | u,см | b, см | γ | 1/ γ |
41,50,1 | 86,00,1 | 4 | -35,2 | 44,5 | -0,8 | -1,25 |
31,80,1 | 88,80,1 | 8 | -25,5 | 57,0 | -1,6 | -0,63 |
40,20,1 | 85,20,1 | 4,5 | -33,5 | 45,0 | -0,9 | -1,11 |
45,80,1 | 87,20,1 | 3,5 | -39,5 | 41,4 | -0,7 | -1,43 |
51,70,1 | 91,50,1 | 3 | -45,4 | 39,8 | -0,6 | -1,67 |
График зависимости y от b и 1/y от u:
Элементы матрицы:A=1,7 , B=13,6 , C1=0,058, C2=0,054 , C=0,056 , D=1,8.
Фокусы оптической системы, полученные из графика:f1=30,00,1 см и f2=-12,00,1 см.
Расстояние от Н1 до Н2 6,00,1.
Расстояние от f1 до f2 = 42 см.
При повороте системы на 180 градусов:
Первоначальный размер клетки 0,450,01 мм.
Р - расстояние от микроскопа до источника=6,3 см.
q, см | r, см | y´,дел | u,см | b, см | γ | 1/ γ |
51,60,1 | 110,50,1 | 16 | -45,3 | 59,9 | -3,2 | -0,31 |
58,80,1 | 87,00,1 | 7 | -52,5 | 28,2 | -1,4 | -0,71 |
63,40,1 | 84,80,1 | 5 | -57,1 | 21,4 | -1 | -1 |
78,10,1 | 81,40,1 | 3 | -71,8 | 13,3 | -0,6 | -1,67 |
|
|
|
|
|
|
|
График зависимости y от b и 1/y от u:
Элементы матрицы:A =1,8, B=13,6, D=1,6 , C=0,15
Фокусы оптической системы, полученные из графика:f1 = -38,00,1 см и f2 = 4,40,1 см.
Расстояние от Н1до Н2= 6,00,1.
Расстояние от f1 до f2=42,40,1 см.
Элементы матрицы, полученные из данных для каждой из линз в отдельности (посчитаны дома для проверки):
Матрица перемещения:A=1 ,B=13,6 ,C=0, D=1.
Первая собирающая, вторая рассеивающая:
A=1,6528 , B=13,6 ,C=0,1513, D=1,85.
При повороте системы на 180 градусов:
A=1,85, B=13,6 ,C=0,1513, D=1,6528.
Вывод:
В ходе лабораторной работы мы ознакомились с законами и понятиями геометрической оптики, получили характеристики нескольких оптических систем, построили соответствующие графики зависимости, и наши практические данные очень близки к теоретическим выкладкам.