3. Определение фокусного расстояния системы линз

Оптическая сила системы линз равна сумме оптических сил всех линз, входящих в систему:

. (7)

Между сеткой и экраном помещают две соприкасающиеся линзы с известными фокусными расстояниями F₁ и F₂. По формуле определяют фокусное расстояние системы F. Сравнивают полученное фокусное расстояние F с расстоянием, вычисленным по формуле (7).

4. Изучение продольной сферической аберрации линз

Продольная сферическая аберрация обусловлена тем, что различные кольцевые зоны линзы для непараллельных поверхностей имеют различное главное фокусное расстояние и, следовательно, различные значения F при заданном а₁.

Собрать схему согласно рис. 32.

Рис. 32

Установить жёлтый светофильтр. Линзу 3 поставить так, сетка 2 осветителя 1 находилась в её фокусе. Исследуемую линзу 5 придвинуть вплотную к линзе коллиматора 3, предварительно установив диафрагму 4 наименьшего диаметра. Перемещая экран 6, получить резкое изображение сетки. Записать деление по шкале оптической скамьи N_o, соответствующее положению экрана.

Устанавливая последовательно различные диафрагмы и добиваясь для каждой резкого изображения сетки на экране, определить N₁, N₂, .., N_i. Принимая расстояние от линзы до изображения сетки при наименьшей диафрагме (параксиальные лучи) за фокусное расстояние изучаемой линзы (F_o), определить величину предельной сферической аберрации для данного а₁:

.

Построить график зависимости от диаметров диафрагмы.

Контрольные вопросы и задания

1. Привести примеры использования собирающих и рассеивающих линз с малыми и большими фокусными расстояниями.

2. Рассказать о правилах построения изображений в различных линзах.

3. Написать и объяснить формулу тонкой линзы. Для каких лучей она применима?

4. Дать определение оптического центра, оптической оси, фокуса, фокусного расстояния, фокальной плоскости, оптической силы линзы.

5. Как найти поперечное увеличение и продольное сжатие изображения?

68