Лаб. 6
4. Вычислите средние значения <d> и <f>. Результаты вычислений запишите в таблицу 1
- <d> = 37 см = 0.37 м
- <f> = 7 см = 0.07 м
5. Вычислите фокусное расстояние <F> и оптическую силу <D> линзы. Результаты вычислений запишите в таблицу 1.
6. Рассчитайте абсолютные погрешности прямых измерений
- Δd = 0.0005 м + 0.0005 м = 0,001 м
- Δf = 0.001 м
7. Вычислите относительную погрешность косвенных измерений фокусного расстояния собирающей линзы
8. Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерений фокуного расстояния собирающей линзы
ΔF = ε · <F> = 0.022 · 0.059 м = 0,0013 м
9. Запишите значения фокусного расстояния собирающей линзы и относительной погрешности его измерения в виде
F = (0.059 ± 0.0013) м; ε = 2,2%
| № | d | Δd | f | Δf | F | D | ε | ΔF |
| 1 | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | 0,059 | 16,95 | 2,2 | 0,0013 |
| 2 | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | ||||
| 3 | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | ||||
| 4 | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | ||||
| 5 | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | ||||
| Ср. | 0,37 | 0,001 | 0,07 | 0,001 | 0,059 | 16,95 | 2,2 | 0,0013 |
10. Поверните линзу к окну и получите на экране изображение удалённого предметы за окном. Измерьте расстояние от линзы до экрана и сравните его с полученными ранее значениями фокусного расстояния линзы. Сделайте соответствующие выводы.
- f ≈ F; F = 0.06 м
- f = 0.07 м
- Если предмет находится далеко от линзы.
11. Ответы на контрольные вопросы
1. В каком случае линзу можно считать тонкой?
Если она имеет два симметрично расположенных фокуса, через которые проходят параллельные пучки лучей (или их продолжений) после преломления в линзе.
2. Как по внешним признакам отличить собирающую линзу от рассеивающей?
Собирающая линза является выпуклой, а рассеивающая – вогнутой.
Выводы: Линза с F > 0 является собирающей, а линза с F < 0 — рассеивающей.
12. Суперзадание
Закройте тёмной бумагой половину линзы и опишите, как при этом изменится изображение предмета на экране?
Размеры и ориентация изображения не изменятся, так как линза до сих пор присутствует, но изменится яркость изображения, так как количество лучей, проходящих через линзу изменится.
13. Часть II. Вычислите среднее значение <f>. Результаты запишите в таблицу 2.
<f> = 17 см = 0,17 м
14. Часть II. Вычислите среднее значение <d>. Результаты запишите в таблицу 2.
<d> = 48 см = 0,48 м
15. Часть II. Вычислите средние значения фокусного расстояния <F> и оптической силы <D> рассеивающей линзы.. Результаты запишите в таблицу 2.
16. Часть II. Рассчитайте абсолютные погрешности прямых измерений. Результаты запишите в таблицу 2.
- Δd = 0,0005 + 0,0005 = 0,001 м
- Δf = 0,001 м
17. Часть II. Вычислите относительную погрешностью косвенных измерений фокусного расстояния рассеивающей линзы
ε = 0,001/0,48 + 0,001/0,17 + (0,001 + 0,001)/(0,48 + 0,17) = 0,002 + 0,006 + 0,003 = 0,011 => 1,1%
18. Часть II. Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерений фокусного расстояния рассеивающей линзы
ΔF = 0,001 м
19. Часть II. Запишите значения фокусного расстояния рассеивающей линзы и относительной погрешности его измерения в виде:
F = (0.120 ± 0.001) м; ε = 1,1%
| № | d | Δd | f | Δf | F | D | ε | ΔF |
| 1 | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | 0,12 | 8,33 | 1,1 | 0,001 |
| 2 | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | ||||
| 3 | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | ||||
| 4 | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | ||||
| 5 | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | ||||
| Ср. | 0,48 | 0,001 | 0,17 | 0,001 | 0,12 | 8,33 | 1,1 | 0,001 |
20. Контрольные вопросы
1.
Может, если показатель преломления материала линзы меньше, чем у окружающей среды.
2.
Линза рассеивающая, так как оптическая сила отрицательна. Они исправ-ляют близорукость.
21. Суперзадание
Если источник света поместить в главном фокусе первой линзы, то парал-лельный пучок света, выходящий из первой линзы, соберётся в главном фокусе второй линзы:
