PRAKTICKÉ CVIČENIE Z FYZIKY Gymnázium Partizánske

2. MERANIE OHNISKOVEJ VZDIALENOSTI SOSOVKY

˘

˘

Vypracoval : Školský rok :

Dátum : Ročník : 4.

Trieda :

_______________________________________________________________________________________

Teoretický úvod :

Zo zobrazovacej rovnice šošovky pre ohniskovú vzdialenosť platí

kde a je vzdialenosť predmetu od optického stredu šošovky

a ^, je vzdialenosť obrazu od optického stredu šošovky.

Meraním a a a^, by sme mohli podľa prechádzajúceho vzťahu určiť ohniskovú vzdialenosť šošovky. Vzdialenosti a a a^, sa merajú od optického stredu šošvoky len v prípade keď šošovka je tenká, pričom poloha optického stredu sa určuje nepresne. V skutočnosti každá šošovka má istú hrúbku. Spomenuté ťažkosti sa odstraňujú meracími niektorými metódami.

1. Besselova metóda je založená na poznatku, že pri istej vzdialenosti predmetu P a tienidla T existujú dve polohy šošovky, pri ktorých vznikne ostrý skutočný obraz. V polohe I. je šošovka pri predmete - obraz je zväčšený, v polohe II. je šošovka pri tienidle - obraz je zmenšený.

I. II. T

P

d

a a^`

e

Z obrázku vyplýva e = a + a` d = a` - a ,

vyjadrením a a a` a použitím zobrazovacej rovnice pre ohniskovú vzdialenosť platí

2. Abbeova metóda. Je založená na určovaní priečneho zväčšenia. Pri istej polohe predmetu P a tienidla T existuje istá poloha šošovky, keď na tienidle T vznikne ostrý zväčšený obraz predmetu. Meraním výšky predmetu y a výšky jeho obrazu y^, môžeme určiť priečne zväčšenie

Pri nezmenenej polohe šošovky priblížime tienidlo k šošovke o vzdialenosť d do polohy T₁ a nájdeme takú polohu predmetu P₁ , pri ktorej opäť vznikne ostrý zväčšený obraz s výškou y₁^,.

T₁ d T

P₁ P

y F

y₁` y`

Z odmeranej výšky obrazu opäť určíme priečne zväčšenie

Zo šošovkovej rovnice pre ohniskovú vzdialenosť dostaneme vzťah

Úloha : Určte ohniskovú vzdialenosť spojky pre červené a modré

svetlo Besselovou a Abbeovou metódou.

Pomôcky : optická lavica, zdroj svetla, červený a modrý filter, zobrazovaný predmet, tienid-

lo, spojná šošovka, milimetrové meradlo.

Postup :1. Pripravte meranie zostavením optickej lavice. Na jeden koniec upevnite osvetlova-

ciu lampu, na druhý koniec tienidlo. Tesne za objektív lampy upevnite farebný fil-

ter a predmet.

Besselová metóda

2. Pri určitej vzdialenosti e nájdite polohy I. a II. šošovky. Odmerajte vzdialenosti a

a d.

3. Opakujte meranie 5 krát pre rôzne vzdialenosti e najprv pri červenom, potom pri

. modrom svetle.

Abbeová metóda

4. Odmerajte veľkosť zobrazovaného predmetu y. Nájdite ostrý obraz predmetu na

tienidle. Odmerajte jeho veľkosť `y.

5. Približte tienidlo o vzdialenosť d k šošovke. Zmenou polohy predmetu nájdite je-

ho ostrý obraz na tienidle. Odmerajte jeho veľkosť `y₁, odmerajte vzdialenosť d.

6. Meranie opakujte 5 krát najprv pri červenom, potom pri modrom svetle.

Otázky.

1.Porovnajte namerané hodnoty so skutočnou hodnotou ohniskovej vzdialenosti šošovky.

2.Odvoďte vzťahy pre výpočet ohniskovej vzdialenosti šošovky použité pri Besselovej i

Abbeovej metóde.

3.Odôvodnite, prečo ohnisková vzdialenosť šošovky pre červené svetlo je iná ako pre

modré svetlo.