Лабораторни упражнения №1
Цел: Оценка на принципа на определяне на фокусното разстояние на сферично огледало.
Оборудване: оптична релса с мащаб осветител екран плъзгачи; набор от сферично огледало, плоско огледало, игла, линийка.
Наречен сферично огледало, отразяваща повърхност, която има формата на сфера.
Фигура 1. сферично огледало
Радиусът на сферата (Фигура 1) е радиусът на кривината на огледалото. Кръгът ограничена от краищата на огледалото се нарича отвора. Директен MN, минаваща през центъра на бленда B и центъра на кривина C на огледало, наречено
основната оптичната ос на огледалото. Други линии, минаващи през центъра на кривината, но не преминават през центъра на отвора, се нарича оптичните оси на страничните огледала. Пресечна точка на огледалото с основната оптичната ос се нарича връх на огледалото. Ако отражателната повърхност е вдлъбнато огледало, той се нарича вдлъбната ако изпъкналата - изпъкнал. Вдлъбнато огледало, може да даде както на реални и виртуални образи, изпъкнали - само въображаеми. Основната цел на вдлъбнатата огледалото се нарича точка F, който се намира на главния оптичната ос, при кръста след отражение от инцидент огледални лъчи върху него успоредна на оптичната ос.
AF разстояние от основния фокус на най-горния огледалото се нарича основната фокусното разстояние на огледалото. Това се равнява на около половината от радиуса на кривината на огледалото.
Директно измерване на фокусното разстояние на огледалото не е достатъчно точен, тъй като създаването на точков източник или напълно паралелно лъч е трудно да се реализира.
За по-точно определяне на фокусното разстояние на сферична огледалото използва или връзката:
където F - фокусно разстояние,
F - разстояние от обекта на огледало,
г - разстоянието от образа на огледалата за обратно виждане,
свързване на обекта и неговото съотношение размер с изображения F; г и е. Формули (1) и (2) са валидни само в случаите, когато падащите лъчи правят с оста на огледалото само малки ъгли.
1. Определяне на основната фокусното разстояние на вдлъбната сферична огледалото.
Вдлъбнато огледало и на екрана за реалния образ на обекта, който се засилва всеки в специален държач. Притежателят може да бъде преместен на оптичен стенд. Има една скала или диапазон, което позволява да се определи доста точно положението на притежателя.
Като предмет да използвате стрелката изготвен на партерния стъклото, и източник - електрическата крушка.
Стрелка служи като предмет се поставя над екрана, за да екран
Не блокират лъчите на пътя на огледалото (Фигура 2).
Фигура 2. Диаграма на лъчите.
Редът на изпълнение.
1. Поставяне на обекта на разстояние от огледалото със сигурност е повече от два пъти фокусното разстояние, вземете позиция на екрана, така че изображението е най-драматично.
2. броене на разстояние мащаб г и е началник и измерване на големината на стрелката (дължина) - X и стойността му изображение на екрана, Y, като маса за докладване на данни.
3. Промяната в г 1.0-1.5 cm и отново открие позицията на екрана, съответстваща на максималната измерена поле и D, F, и X, Y и т.н.
4. От данните на всеки експеримент се изчисли F, като се използват изразите:
От уравнения (1) и (2).
5. Изчислете грешката.
6. Сравнение на резултатите.
2. Определяне на основната фокусното разстояние на изпъкнала сферична огледало.
Изпъкнало огледало не дава реалния образ, основният фокус на това е въображаем. За основната фокусното разстояние на такова огледало може отново да се използва огледала формула (1), като се вземат предвид в този случай, че F. F са въображаема, т.е. ще бъдат включени във формулата (1) със знака "-". Основната трудност при използването на формула (1) е дефиницията на стойност е - разстоянието между огледалото и имагинерна изображението на обекта. Определяне е чрез използване на огледало равнина от липсата на паралакса, същността на което се състои в следното: Ако двата обекта не се припокриват един с друг и пространствено отделя, след това, да се има предвид и преместване на главата надясно или наляво, е възможно да се открие изместване на един обект спрямо друга (паралакс офсет). Ако обектите се наслагват един върху друг, а след това няма такова отклонение.
Ако между разглеждания обект и изпъкнало огледало има плоско огледало поставени така, че горния си край е под горната част на изпъкнало огледало, е възможно едновременно да видите изображение на същия обект в две огледала: плосък и изпъкнала.
Чрез преместването на Плоското огледало, то е възможно да се постигне ситуация, в която виртуалните образи на обекта в равнинните и изпъкнали огледала, докато се движи главата на наблюдателя в дясно или ляво са преместени по отношение един към друг, т.е. ще бъде в една и съща равнина. От изображението в огледало равнина е разположен на същото разстояние от огледалото, и този въпрос, след това измерване на разстоянието между разглеждания обект и плосък огледалото (Фигура 3), ние откриваме, че
F + г = 2b; е = 2b - г. (3)
Производството Фиг.3 рентгенови изображения и дадено от изпъкнало огледало.
Редът на изпълнение.
1.Raspolozhit на оптичен стенд счита обект (игла), изпъкнала и плоско огледало. Измерва се разстоянието от спиците на изпъкналата огледалото.
2.Peremeschaya плоско огледало, за да се определи местоположението на виртуални спиците на изображението. Повторете измерването най-малко пет пъти и резултатите донесе на масата.
3. Използване на формули (1) и (3) изчисляване на основната фокусно разстояние на изпъкналата огледалото.
1. Кои основни характеристики на сферични огледала?
2. Защо в експериментите трябва да се повиши обекта от разстояние, превишаващо 2F?
3. Как и къде да се получи изображение на F 4. В случаите, когато е необходимо да се постави пред вдлъбнато огледало, предмет на обратното и реалния образ на това е 3 пъти по този въпрос? 5.Vyvesti съотношение данни в уравнения (2). 1. Матвеев Оптика: Наръчник за физ. спец. университетите. - М. изпълнителния. седм. 1985-351c. 2.Savelev IV Курс на обща физика, 3 изд. ispr.-m. Наука - том 2: Електрически и магнитни. Вълни. Оптика. 1988. 496s.Свързани статии