Порядок выполнения задания 7.1

1. Расположить приборы на оптической скамье, как показано на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Схема экспериментальной установки: 1 – экран;

2 - линза; 3 – предмет (спираль лампы); 4 – оптическая

скамья; 5 – линейка

2. Передвигая линзу, добиться получения на экране отчётливого изображения предмета – спирали лампы, например, увеличенного. Отмечать на оптической скамье положение линзы l₁. Не изменяя положения экрана и осветителя, перемещая только линзу, получить на экране уменьшенное изображение спирали. Вновь отметить положение линзы на скамье l₂. Положение линзы удобно отмечать, засекая, например, положение переднего края рейтера, на котором установлена линза.

3. Опредить расстояние l между двумя положениями линзы, l= |l₂ – l₁|.

4. Измерить расстояние z между предметом и экраном.

5. Опыт повторить несколько раз, изменяя расстояние между предметом и экраном. Проводить расчет фокусного расстояния по формуле (7.4).

6. Используя данные измерений любых двух опытов, проводить расчет фокусного расстояния F и расстояния между главными плоскостями g по формулам (7.5)–(7.7). Данные занести в табл.7.1.

Таблица 7.1

7. Оценить случайные и систематические погрешности измерений.

Линза, используемая в лабораторной работе, состоит из двух плосковыпуклых одинаковых линз, сложенных вместе плоскими сторонами и укреплённых в одной оправе.

Задание 7.2. Определение показателя преломления плосковыпуклой линзы по фокусному расстоянию

И кривизне поверхности

Приборы и принадлежности: плосковыпуклая линза, оптический сферометр ИЗС-7.

Цель задания: определение показателя преломления плосковыпуклой линзы по фокусному расстоянию и кривизне поверхности.

Краткая теория

Оптическая сила линзы связана с показателем преломления n вещества линзы и радиусами кривизны поверхностей R₁ и R₂ формулой (7.3).

Зная F, R₁, R₂, можно из (7.3) определить показатель преломления n

(7.8)

В задании № 1 использовалась оптическая система из плотно сложенных одинаковых линз (R₁ = R₂ = R) в одной оправе, поэтому

(7.9)

где R – радиус кривизны плосковыпуклой линзы.

Радиусы кривизны поверхности измеряются с помощью оптического сферометра, имеющего следующую конструкцию. Внутри корпуса расположен измерительный стержень с миллиметровой шкалой, который под действием груза поднимается вверх и тем самым обеспечивает контакт сферического наконечника с измеряемым изделием. В верхней части корпуса есть специальная площадка, на которую помещают измерительные кольца с укрепленными на них тремя шариками. К сферометру прилагается набор измерительных колец. Значение радиуса кольца и радиус шарика приведены в аттестате прибора.

Отсчет по миллиметровой шкале производят с помощью измерительного микроскопа со спиральным микрометром.