Задание №2. Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы.

1. Расположите на оптической скамье предмет (светящуюся лампу с колпачком), собирающую линзу, экран. Перемещая линзу, добейтесь на экране резкого изображения предмета. Отметьте положение экрана. Это будет точка А" (рис.2). Затем не смещая линзы L₁ и предмета, поставьте между собирающей линзой L₁ и экраном (точка А") рассеивающую линзу L₂ и перемещением экрана вправо (по рис.2) добейтесь резкого изображения предмета при совместном действии линз L₂ и L₁. (При этом, в случае необходимости можно перемещать и линзу L₂, но так чтобы она не выходила вправо за пределы т. А" (см. рис.2).

2. Измерьте расстояние "а" (линза L₂ - 2-ое положение экрана, точка А') и "b" (линза L₂ - первоначальное положение экрана, точка А"). Опыт повторите 3-5 раз, каждый раз располагая все элементы установки на новом месте. Результаты занесите в заранее заготовленную таблицу.

3. По формуле (6) определите фокусное расстояние рассеивающей линзы для каждого измерения, рассчитайте среднее значение фокусного расстояние, среднюю квадратичную погрешность и доверительный интервал, принимая значения F_i для каждого измерения как ряд случайных величин, т.е. считая результаты расчетов F_i как прямые измерения.

Дополнительные задания (даются по указанию преподавателя)

1. Рассчитайте оптическую силу исследуемых линз, сравните их.

2. Постройте изображение точки лежащей, в произвольном месте пространства предметов (линза собирающая, рассеивающая).

3. Найдите ход луча после линзы, см. рис. 3 (а, б).

4. Найдите ход луча перед линзой, см. рис. 4 (с).

5. Возможен ли ход луча, изображенного на рисунке 4 (d)?

Рис. 3 (а, б)

Рис. 4 (с, d)