ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 41

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КУБАНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра физики,

Математики и информатики

Учебно-методическое пособие для студентов

К лабораторным занятиям

По курсу

ОПТИКА

Студента (ки) ___________________________

ф.и.о.

Гр. № ______ , ____________________ факультета

Составители:

Заведующий кафедрой медбиофизики, доцент ЗАХАРОВ Ю.Б.,

Ст. преподаватель кафедры медбиофизики, к.т.н. ЗОБЕНКО В.Я.

при участии:

Преподавателей кафедры медбиофизики ВАСИЛЕНКО А.В.,

КУРЗИНА Е.И.

Рецензенты:

Плутахин Г.А. - доцент кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики КГАУ,

Суятин Б.Д. – доцент кафедры современных технологий обучения КГУ

Утверждено Центральным Методическим Советом Кубанской государственной медицинской академии и рекомендовано к использованию в учебном процессе протокол № 5 от 29. 08. 2000 г.

Основная литература:

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. - М., “Высшая школа”, 2-е изд.,1996. С.608.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. - М., “Высшая школа”, 1987. С.638.

3. Ливенцев Н.М. Курс физики: В 2-х т. - М., “Высшая школа”, 1978.

 

Дополнительная литература:

 

1. Волькенштейн М.В. Биофизика. - М., “Наука”, 1988. С.592.

2. Рубин А.Б. Биофизика: В 2-х кн. - М., “Высшая школа”, 1987.

3. Зобенко В.Я., Плутахин Г.А. Тезисы лекций по физике и биофизике, Краснодар, 1997. С.148

 

 

Для выполнения лабораторных работ по “Оптика” студентами всех факультетов медуниверситета, мединститута.

 

Введение

 

 

В соответствии с учебной программой для медицинских вузов овладение практическими навыками работы с медицинской аппаратурой, приборами при исследовании биологических объектов и т.п. является одной из важных задач при обучении студентов-медиков.

Настоящая методическая разработка подготовлена сотрудниками кафедры для того, чтобы студенты, в ходе самостоятельного выполнения лабораторных работ по курсу медицинской и биологической физики, приобретали навыки правильной постановки цели, планирования, выполнения, оформления, обработки результатов и формулирования отчета исследования.

Протоколы лабораторных работ содержат краткую теорию, ход выполнения работы в виде таблиц и графиков, формулы, необходимые для рассчета проводимых измерений. В состав протоколов входят все лабораторные работы, используемые на кафедре медицинской и биологической физики.

Темы некоторых лабораторных работ являются отдельными вопросами для экзаменационного отчета по курсу медбиофизики.

Учебно-методическая разработка предназначена для студентов всех факультетов Кубанской государственной медицинской университета и Кубанского медицинского института.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 41

Тема: Определение фокусных расстояний и светосилы линз.

Цель работы: 1) определить фокусное расстояние собирающей и рассеивающей линз; 2) определить светосилу линз.

Приборы и принадлежности: оптическая скамья, две линзы ( собирающая и рассеивающая), экран, источник света, предмет.

Краткая теория: Оптической линзой называется прозрачное тело, которое ограничено двумя криволинейными поверхностями и по показателю преломления отличающееся от окружающей среды. Линия, проведенная через центры поверхностей, называется главной оптической осью линзы.

Линза называется собирающей, если она отклоняет лучи, направленные на нее параллельно главной оптической оси, к главной оптической оси. Если такие лучи отклоняются линзой после преломления от главной оптической оси, то линза рассеивающая.

Точка на главной оптической оси, в которой пересекаются лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси, или их продолжение после преломления, называется главным фокусом линзы. Расстояние от оптического центра линзы до фокуса называется фокусным расстоянием F. У линзы два фокуса.

Если перед собирающей линзой поместить предмет, то на экране получится действительное изображение этого предмета. Для линзы справедлива формула линзы:

1/ F = 1/a + 1/b , где а - расстояние от предмета до линзы, b - расстояние от изображения до линзы.

Величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы D. Оптическая сила характеризует преломляющую способность линзы. Оптическая сила измеряется в диоптриях, если фокусное расстояние выражено в метрах. Для собирающих линз D>0, для рассеивающих линз D<0. Оптическая сила зависит от показателя преломления вещества из которого сделана линза и радиусов кривизны поверхностей R₁ и R₂ , образующих линзу: D = ( n_линзы / n_среды - 1)(1/R₁ +1/R₂).

Система нескольких линз, расположенных друг за другом, называется центрированной, если главные оптические оси всех линз совпадают. Оптическая сила центрированной оптической системы двух линз, сложенных вместе, равна сумме оптических сил линз, составляющих систему: D_сис. = D₁ + D₂ .

Светосила характеризует яркость изображения, даваемого линзой. Чем меньше фокусное расстояние, тем ярче изображение. Светосила характеризуется отношением диаметра линзы d к ее фокусному расстоянию F: = d/F.

Фокусное расстояние собирающей линзы определяется из формулы линзы: F₁ =ab/(a+b).

Используя свойство центрированной оптической системы, фокусное расстояние рассеивающей линзы определяется по формуле:

F₂ = FF₁/(F₁ - F) , где F - фокусное расстояние системы двух линз, F₁ - фокусное расстояние собирающей линзы, F₂ - фокусное расстояние рассеивающей линзы.Ход работы: Т А Б Л И Ц А 1

	№	Собирающая линза		Оптичес	Диаметр	Свето
	оп	а	b	F1	F1сред.	Сила D1	линзы	сила
		м	м	м	м	дптр	м

Т А Б Л И Ц А 2

	№	Система линз		Собир.линза	Рассеив.лин	Оптич	Свето
	оп	а	b	F	Fсред	F1	F2	сила D2	сила
		м	м	м	м	м	м	дптр

Работа выполнена:

Дата ___________ _______________________

 

Подпись преподавателя __________________