_________________________________________________________________________________

ТУ - София КАТЕДРАФИЗИКА ФКСУ

Група : 68 Хубавен Бодев Специалност : КС

Протокол : 6 Фак.N:13018575 Подпис :

_________________________________________________________________________________

Упражнение : 6 Определяне на фокусното разтояние на лещи и системи от лещи.

1.Схема на опитната постановка :

2.Описание на опита и теотетични изводи :

Леща се нарича прозрачно тяло, ограничено от две криви повърхнини, което има коефицент на пречупване, различен от отзи на околната среда. Когато двете повърхнини са сферични, лещата се нарича сферична.

Всяка центрирана оптична система, се характеризира с главна оптична ос, главни равнини, точки и фокуси. Главната оптична ос е права, минаваща през центровете

на сферичните повърхнини С1 и С2. Успоредните на главната оптична ос лъчи, минаващи в близост до нея, след пречупването си от лещата се пресичат в точка на оптичната ос, наречена фокус F. Равнината прекарана перпендикулярно ос през точката, получена от пресичането на продълженията на успоредния на главната оптична ос светлинен лъч и съответния пречупен от лещата се нарича главна равнина М. Пресечната точка на главната равнина с оптичната ос се нарича главна точка Н. Разтоянието от главната точка Н до фокуса F се нарича фокусно разтояние на лещата.

Леща, на която предния фокус F1 се намира вляво на предната главна равнина М1, а задния фокус F2 вдясно от задната главна равнина М2,лещата се нарича разсейвателна.

Леща, чиято дебелина е малка в сравнение с радиусите на сферичните повърхнини, се нарича тънка леща. За такава леща двете главни точки се сливат в една, наречена оптичен център на лещата. В този случай фокусното разтояние се дефинира като разтояние от центъра на лещата до фокуса.

Фокусното разтояние на лещите зависи от коефицента на пречупване п на веществото им и от радиусите на кривините R1 и R2, съответно на предната и задната повърхност : 1/f=(n-1).(1/R1-1/R2)

Радиусите R1 и R2 участват в зависимостта със знак плюс, когато се отчитат надясно от лещата(по посока на светлинните лъчи) и със знак минус в противен случай. Зависимостта се отнася за леща, намираще се във въздух. При поставянето и в друга среда с коефицент на пречупване п1 по-голям от този на въздуха фокусното разтояние се изменя : 1/f=(n/n1-1).(1/R1-1/R2)

Оптична система, образувана от две долепени лещи с фокусни разтояния f1 и f2, има фокусно разтояние f12, което се определя от формулата : 1/f12=1/f1+1/f2

В случай, че двете лещи се намират на малко разтояние S една от друга във въздух, фокусното разтояние на системата е : 1/f12=1/f1+1/f2 - S/(f1.f2)

За определяне на фокусното разтояние на тънки събирстелни лещи съществуват различни методи :

1.Измерват се разтянията а и b от лещата съответно до предмета и образа и се прилага основната формула за събирателни лещи : 1/f=1/a+1/b или f=(a.b)/(a+b)

2.Измерва се големината на предмета l, големината на образа l1 и разтоянието а или b.

Тъй като l/l1=a/b, то : f=(a.l1)/(l+l1) или f=(b.l)/(l+l1)

3.Върху екран се получава образът на предмет, намиращ се в безкрайност т.е. а=U. Измерва се разтоянието b от лещата до екрана, като в случая b=f.

Фокусното разтояние на тънки разсейватвлни лещи се определя по следните методи :

1.До разсейвателната леща с фокусно разтояние f1 се долепя събирателна леща с познато фокусно разтояние f2. Системата е събирателна при условие, че f2 е по - малко от f1.