Bianca-Ileana Chirvase – Proiect la fizică – Lucrare de laborator - Determinarea distanţei focale a unei lentile.
Lucrare de laborator
Temă : Determinarea distanţei focale a unei lentile. CUPRINS
1. 2. 3. 4. 5.
Descrierea metodei folosite – Metoda Bessel Materiale folosite Procedeu Prelucrare date. (determinarea distanţei focale) Concluzii
Bianca-Ileana Chirvase – Proiect la fizică – Lucrare de laborator - Determinarea distanţei focale a unei lentile. 1. Metoda folosită – Metoda Bessel
Considerăm un obiect luminos de înălţime +y1, un ecran E, fix faţă de obiect şi aflat la distanţa l ( l>4f ), fig.1. Amplasând o lentilă între obiect şi E , în poziţiile (1) respectiv (2), se obţin două imagini clare, y2 şi respectiv y2’. E (1)
(2)
+ y1
F1
F2
F2
- f
- y2
d
-x1
x2 - x1’
x2’ D
Fig.1 În poziţia (1), a lentilei, x2>x1: β =
y2 y1
=
x2 x1
⇒
y2
y1 , imaginea obţinută –y2 este mai mare decât obiectul.
>
Deplasăm lentila pe distanţa d , până se obţine o altă imagine clară pe ecran ,–y2’ . În poziţia (2) imaginea obţinută este mai mică decât obiectul, întrucât x2’
β
*
=
y2 y1
*
=
x2
*
x1
⇒
*
y2
<
y1
Formula lentilelor, aplicată în poziţia (1), se scrie:
- y2’
Bianca-Ileana Chirvase – Proiect la fizică – Lucrare de laborator - Determinarea distanţei focale a unei lentile.
x x f D = - x1 +x2 (din figura ) 1
1
-
2
2
x1
+
Dx1
+
=
1
1
fD = 0
∆=D
2
x2
D + x1
0
- 4 fD ≥
⇒
x1
*
x2
=
x1
1
=
⇒
f
=
=
-D+
∆
2
(2), dar x 2
∆
-D-
∆
⇒
2
2
x 2 = - x1* x1 = - x
Din figură rezultă:
* 2
*
(4) şi ββ
*
D - d = - x1
+
x 2*
=
=
y2 y2
-2 x1
y
2 1
=
1
⇒
- x1 =
⇒
x2
Înlocuind valorile găsite în formula lentilelor:
-
D + x1
(3)
Observăm că
f =
=
∆
2
D-
1
D > 4f ( condiţie ce trebuie respectată în experiment ).
*
D+
-
(1)
Soluţiile ecuaţiei (1) sunt:
=
D + x1
1
⇒
x1
x2
=
D 2 - d 2 4D
2
D
+ d
-
=
D - d
D - d
(5)
2
D + x1 2
y 2 y *2
y1 =
=
=
D + d 2
(6)
1
f
⇒
(7)
2. Materiale folosite
banc optic sursă de lumină (obiect - lumânare) lentilă ecran obiect de măsurare a distanţelor (riglă gradată cu ajutorul căreia putem măsura distanţele obiect-lentilă, lentilă-imagine) 3. Procedeu
•
Se aşează pe bancul optic obiectul, lentila şi ecranul. Se mişcă fie obiectul fie lentila pe bancul optic până când pe ecran se obţine imaginea cât mai clara a
Bianca-Ileana Chirvase – Proiect la fizică – Lucrare de laborator - Determinarea distanţei focale a unei lentile.
•
obiectului. Se măsoara cu rigla distanţa obiect – lentilă (x1) respectiv lentilă – imagine (x2). Se aşează pe bancul optic obiectul, lentila şi ecranul. Se mişcă fie obiectul fie lentila pe bancul optic până când pe ecran se obţine imaginea cât mai clara a obiectului. Se măsoara cu rigla distanţa obiect-imagine (D), distanţa dintre punctele în care imaginea este clară. (d)
4. Prelucrare date. (determinarea distanţei focale)
•
Determinarea distanţei focale prin metoda punctelor conjugate.
Nr. Crt. 1.
x1
x2
-65
2.
-60
3.
-55
4.
-50
5.
-45
1 5 1 5 1 5 1 5 1 5
•
Nr. Crt. 1. 2. 3. 4. 5.
f= x1 x2/(x1x2) 12,875
Valoare medie f
Δf – eroarea absolută 0,988
ξ=Δf/f val.medie 0,08
12
11,887
0,113
0,009
0,107
0,009
11,78
You're Reading a Preview
11,53
Unlock full access with a free trial.
0,357
0,03
11,25
Download With Free Trial
0,637
0,05
Δf – eroarea absolută 0,234 0,426 0,284 0,706 0,296
ξ=Δf/f val.medie 0,01 0,03 0,02 0,05 0,02
12,34 12,50
0,044 0,116
0,003 0,009
12,07
0,314
0,02
12,10 12
0,284 0,384
0,02 0,03
Determinarea distanţei focale prin metoda Bessel. D d f Valoare medie f
6. 7.
79 69 62 88 82, 5 70 65
8.
60
9. 10.
55 50
49 35 29 56 51, 2 38 31, 2 26, 5 19 10
12,15 12,81 12,10 13,09 12,68
12,384
Fig.2 5. Concluzii
Bianca-Ileana Chirvase – Proiect la fizică – Lucrare de laborator - Determinarea distanţei focale a unei lentile. Conform fig.2 se observă că eroarea maximă a fost Δf = 0.706, eroare ce a apărut în cazul D=88 şi d=56. Eroarea cea mai mică(adică distanţa focală cea mai apropriată de adevăr) a fost în cazul Δf = 0,044, cu D=70 şi d=38. Distanţa focală a lentilei este, în cele din urmă 12,384. Observăm că, în unele cazuri, cum ar fi cel al 4-lea, distanţa focală a lentilei a fost foarte diferită de cea reală, deci în acest caz a aparut cea mai mare eroare rezultată din cauza poziţionării greşite a obiectului pe bancul de lucru.
