Aspecte legate de determinarea distanţei

focale a unei lentile subţiri

Prof. Daniela RaduLiceul Andrei Mureşanu, Braşov

Determinarea distanţei focale a unei lentile subţiri Referatul lucrării experimentale cuprinde :

• Aspecte teoretice– tipuri de lentile– elementele lentilei– formula fundamentală a lentilelor

• Materiale necesare

• Modul de lucru al metodei punctelor conjugate

• Prelucrarea datelor

• Interpretarea rezultatelor si surse de erori

Metoda punctelor conjugate pentru lentila convergentă

Pentru imagine reală observată pe ecran:

convenţia de semn :

Tabelul de valori :

Nr. Crt.

1.

m

0,0;0 21 fxx

21

21

12 -f

f111

xxxx

xx

f mf || mfff mf1x 2x

Tabel de valori

Rezultat f = 8,63cm ± 0,27 cm sau f=8,63cm ±3%

Nr. Crt.

1. 13 27,3 8,80

8,63

0,17

0,27

2. 27 13,3 8,91 0,28

3. 28 13 8,87 0,24

4. 12,5 25 8,33 0,30

5. 16 17 8,24 0,39

)(1 cmx )(2 cmx )(cmf )(cmfm )(cmf )(cmfm

Metoda Bessel pentru lentilă convergentă

'1x '2x

d

2x1x

Obiect

Ecran

D

Metoda Bessel pentru lentilă convergentă

D=distanța dintre Ob, Im

d=deplasarea lentilei

f111

12

xx

21 xxD

0121 fDDxx

24

',2

21DfDD

xx

DfDxxd 4' 211

DdDf

4

22

Nr. Crt.

1.

D d f mf || mfff mf

Tabel de valori- Metoda Bessel

)(cmdNr. Crt.

1. 38 12,5 8,82

8,66

0,16

0,18

2. 40 14 8,77 0,11

3. 41 15 8,87 0,21

4. 35 5,5 8,53 0,13

5. 60 40 8,33 0,33

)(cmf )(cmfm )(cmf )(cmfm)(cmD

Răspuns: f=8,66cm ±0,18cm sau f=8,66cm ±2%

Metoda razei paralele

1. Pentru lentila convergentă

2. Pentru lentila divergentă

2S

1S

L

F

E

d-D|| dxf

2S

1S

F

E

D

X

dSS 21

d-Dx|| df

Cerinţele formării imaginilor omografice în sisteme optice

Omografia optică –corespondenţă biunivocă între punctele spaţiului-obiect şi punctele spaţiului-imagine• Stigmatismul : punct-obiect => punct-imagine

• Aplanetismul : obiect plan┴ axa optică principală=> imagine plană┴ axa optică principală

• Ortoscopia : imaginea asemănătoare cu obiectul, nedeformată

Aproximaţia gaussiană

Condiţiile realizării stigmatismului aproximativ:

• sistem optic centrat

• fascicule de lumină paraxiale : înguste , puțin înclinate față de axa optică principală

Aberaţiile sistemelor optice

1. Aberaţiile geometrice – datorate fasciculelor largi sau fasciculelor înguste inclinate:

– de sfericitate– coma– astigmatism– curbura câmpului– distorsiune

2. Aberaţiile cromatice – datorate fasciculelor policromatice sau albe

Evaluarea erorilor sistematice

Erori personale de observare -datorate imperfecţiunii simţurilor umane,

sau lipsei dexterităţii obsevatorului:

ex: aprecierea clarităţii imaginii, măsurarea distanţelor etc.

Erori instrumentale –datorate imperfecţiunii sau defecţiunii, dispozitivelor:

ex: imperfecţiuni ale lentilelor, trasarea reperelor pe bancul optic,

sistemul de centrare a dispozitivului, paralelismul fasciculelor

laserelor, reflexii parazite, vignetarea imaginii etc.

Erori teoretice – datorate neglijării unor factori /fenomene :

ex: dispersia luminii, profunzimea de câmp

Erori de metodă -datorate folosirii unor aproximări, neglijării unor termeni

ex: fascicule largi nediafragmate, fascicule mult înclinate faţă de

axa optică principală