Лаб. 7. Измерение фокусного расстояния и оптической силы тонкой линзы

1. Знакомство с различными видами линз.

3. Медленно отодвигайте экран от линзы (положение 2, 3 и т. д.) на расстояние примерно в 50 см. По диаметру светлого пятна на экране наблюдайте, что происходит со световым пучком после преломления в линзе. Каким (сходящимся или расхо­дящимся) является прошедший через линзу пучок? Нарисуйте примерный ход лучей светового пучка.

Параллельные пучки света после преломления в линзе собираются в фокусе в один пучок. Пучок является сходящимся.

В самом узком месте пучка мы видим изображение.

4. Повторите все действия (опыты 2—4) с линзой № 2. Определите, какая из линз является собирающей, а какая рассеивающей.

Линза №1 является собирающей, а линза № 2 — рассеивающей, т.к. пучок параллельных лучей рассеивается, и изображение мы не наблюдаем.

1. Проверьте себя.

Что такое фокус линзы?

Ответ: фокус линзы - точка на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления лучи (или их продолжение ), падающие на линзу параллельно главной оптической оси.

Как преломляют световые лучи собирающая и рассеивающая линзы?

Ответ: световые лучи, прошедшие через собирающую линзу отклоняются к главной оптической оси; световые лучи, прошедшие через рассеивающую линзу отклоняются от главной оптической оси.

2. Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы.

2. Измерьте расстояние от линзы до экрана (фокусное расстоя­ние $F$ данной линзы). Какой результат (завышенный или за­ниженный) дает нам примененный метод? Почему?

Применённый метод даёт нм заниженный результат.

3. По найденному значению фокусного расстояния F определите оптическую силу линзы $D = \dfrac{1}{F}$.

$F = 4.5$ см $= 0.045$ м; $D = \dfrac{1}{0.045}$ м $≈ 22$ дптр.

3. Ответы на контрольные вопросы.

1. Почему расстояние от линзы до изображения далекого предмета можно считать примерно равным фокусному?

От далёкого предмета лучи идут параллельно главной оптической оси, поэтому они преломляются в фокусе.

2. Можно ли получить пучок параллельных лучей после прохождения через собирающую линзу?

Можно. Для этого источник света нужно поместить в фокус линзы.

3. Почему оптическую силу рассеивающей линзы считают отрицательной?

Т.к. оптическая сила линзы равна обратной величине фокусного расстояния. Фокус рассеивающей линзы находится позади линзы, поэтому её силу считают отрицательной.

4. Выводы.

Собирающая линза собирает пучок параллельно падающих лучей в одной точке (фокус), а рассеивающая рассеивает пучок параллельно падающих лучей и не даёт чёткое изображение.

5. Суперзадание.

Определите, какая из используемых линз (собирающая или рассеивающая) обладает большей по модулю оптической силой.

Линзы имеют равную по модулю оптическую силу.