Лабораторная работа по физике ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ЛИНЗЫ. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить из опыта фокусное расстояние линзы, рассчитать оптическую силу линзы. ОБОРУДОВАНИЕ: 1. Источник света 2. Экран 3. Линза 4. Измерительная линейка. ТЕОРИЯ: Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное двумя гладкими выпуклыми или вогнутыми поверхностями (одна из них может быть плоской Чаще всего поверхности линзы делают сферическими, а саму линзу изготавливают из специальных сортов стекла. Рисунок 1. Собирающие (a) и рассеивающие (b) линзы и их условные обозначения. Линзу, у которой толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, ограничивающих ее, называют тонкой Положение изображения и его характер можно определить с геометрических построений. Для этого используют свойства некоторых стандартных лучей, ход которых известен. В качестве таких лучей можно использовать любые два из трех основных: луч 1, параллельный оптической оси; После прохождения линзы луч проходит через фокус F2 луч 2, проходящий через оптический центр линзы; Луч, идущий по какой-либо из оптических осей, проходя через линзу, практически не меняет своего направления. луч 3, проходящий через фокус F1 После прохождения линзы луч идет параллельно главной оптической оси АВ - предмет, А'В' - его изображение. Рис. 2. Построение изображений в собирающей линзе По тем же правилам строится изображение, даваемое рассеивающей линзой Изображения можно также рассчитать с формулы тонкой линзы. Если расстояние от предмета до линзы обозначить через d, а расстояние от линзы до изображения через f, то формулу тонкой линзы можно записать в виде: Величину ОF называют фокусным расстоянием, величину D, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой линзы. Единица измерения оптической силы является 1 диоптрия (дптр). Диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 1 дптр = м–1. Оптическая сила линзы D зависит как от радиусов кривизны R1 и R2 ее сферических поверхностей, так и от показателя преломления n материала, из которого изготовлена линза. Радиус кривизны выпуклой поверхности считается положительным, вогнутой – отрицательным. Линейным увеличением линзы (Γ) называют отношение линейных размеров изображения h' (А'В') и предмета h(АВ). Величина h' > 0, если изображение прямое, h'< 0 - если перевернутое. Величина h всегда считается положительной. Поэтому линейное увеличение линзы для прямых изображений Γ > 0, для перевернутых (рис.2) Γ < 0 d > 0 и f > 0 – для действительных предметов (то есть реальных источников света, а не продолжений лучей, сходящихся за линзой) и изображений; d < 0 и f < 0 – для мнимых источников и изображений.   ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 1. Расположите на одной прямой экран, линзу и источник света. Передвигая линзу и экран, получите на экране отчетливое изображение источника света. 2. Измерьте линейкой расстояния • от источника света (от предмета) до середины линзы – d • от середины линзы до экрана (до изображения) - f 3. Вычислите фокусное расстояние линзы F по формуле: 1/d + 1/f = 1/F. 4. Выполнить эту работу еще раз, изменив расстояние от источника света до линзы. 5. Вычислить оптическую силу линзы по формуле: D = 1/F 6. Оформить отчет. Данные опытов и результаты вычислений занести в таблицу: № п\п d f F D 7. Сделать вывод. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Построить изображение в рассеивающей линзе. 2. Что такое главный фокус и фокусное расстояние линзы? 3. Что такое оптическая сила линзы? От чего зависит эта величина? Получается из опыта: d= 14, 5 см; f= 22, 5 см; (см переводим в метры при вычислениях) Вычислите по формулам F и D