Порядок выполнения работы
Фокусные расстояния зонной пластинки можно определить двумя способами.
П
ервый
способ (заключается в фокусировке
параллельного лазерного пучка).
Рис. 4.
1. Установить на оптической скамье источник света (лазер), линзы Л1 и Л3, зонную пластинку (ЗП), экран в соответствии со схемой, представленной на рис. 4. Указанная маркировка линз и зонной пластинки соответствует их расположению в установке.
2. Включить лазер.
Внимание! Ни в коем случае не допускать прямого попадания лазерного излучения в глаза!
3. С помощью линзы Л1 и Л3 сформировать параллельный пучок световых лучей и направить его на зонную пластинку. Рекомендуется:
а) линзу Л1 расположить как можно ближе к лазеру;
б) линзу Л3 расположить на расстоянии L1= 30 см от линзы Л1;
в) зонную пластинку установить на минимально возможном расстоянии от Л3.
4. Определить фокусные расстояния зонной пластинки. Для этого, перемещая экран вдоль оптической скамьи, надо фиксировать те его положения, при которых на экране наблюдается яркая точка. Отметить эти положения, измеряя расстояние от них до зонной пластинки. Данные занести в табл.1.
В данной лабораторной работе возможно определение двух фокусных расстояний: f0 и f1.
5. Измерения, указанные в пункте 4, проделать еще два раза, данные занести в табл. 1.
6. Рассчитать среднее значение «фокусных расстояний», а также их погрешности.
7. Проверить полученные значения «фокусных расстояний» f0 и f1 на соответствие формуле (6).
Таблица 1
|
foi, см |
<fo>,см |
Δfo,см |
ε, % |
f1i, см |
<f1>,см |
Δf1, см |
ε, % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||
3 |
|
|
Второй способ (заключается в получении на экране изображения предмета)
1
.
Установить на оптической скамье источник
света (лазер), линзу (Л1), матовое стекло
(МС), предмет (KB) - прозрачный квадрат в
центре зеркальной пластинки, зонную
пластинку (ЗП) и экран в соответствии
со схемой, представленной на рис. 5.
Указанная маркировка соответствует их
расположению в установке.
Рис. 5
2. Включить лазер.
3. С помощью линзы Л1 и матового стекла сформировать расходящийся пучок и направить его на предмет. Рекомендуется:
а) линзу JI1 расположить как можно ближе к лазеру;
б) матовое стекло и квадрат установить на минимально возможном расстоянии друг от друга (закрепить в одном держателе) и на расстоянии L1 = (30-32) см от Л1;
в) экран установить на расстоянии L2 = 30 см при определении f1 и на расстоянии L2 = 90 см при определении f 0.
4. Перемещая зонную пластинку вдоль оптической скамьи, получить на экране четкое изображение квадрата. Измерить а и в, данные занести в табл. 2.
5. Повторить измерения, указанные в пункте 4, еще два раза.
6. Рассчитать "фокусные расстояния" foi по формуле (5).
7. Проделать измерения, указанные в пунктах 4 и 5, для вычисления "фокусного расстояния" f1.
8. Рассчитать f1i по формуле (5).
9. Рассчитать средние значения <fo> и <f1>, а также их погрешности.
10. Сравнить полученные значения <fo> и <f1> с результатами, полученными предыдущим способом.
Таблица 2
|
а1, см |
в1, см |
<f1>, см |
Δf1, см |
ε, % |
а2, см |
в2, см |
<fo>, см |
Δfo, см |
ε, % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||
3 |
|
|
|
|