Объектив коллиматора состоит из двух линз, закреплённых в оправе с помощью пружинного кольца. Такая конструкция позволяет точно выставить ось объектива параллельно оси трубы коллиматора. Механизм фокусировки коллиматора состоит из корпуса (2), привёрнутого к обойме (7), и трубы (8), перемещающейся с помощью маховика (9), который и осуществляет фокусировку коллиматора. Отсчёт производится по линейной шкале и нониусу (10).
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
На оптическом рельсе размещают осветитель с предметом и экран. Между ними помещают в специальном держателе (рейторе) собирающую линзу №1. Включают осветитель в сеть.
УПРАЖНЕНИЕ I Определение фокусного расстояния собирающей линзы
Передвигаем линзу №1 вдоль оптического рельса и находим два таких положения, при которых на экране наблюдается резкое увеличенное и уменьшенное изображения предмета. Измеряют на скамье расстояние L от предмета до экрана и расстояние l между положениями линзы, когда на экране наблюдается увеличенное и уменьшенное изображения.
По формуле (2.11) вычисляют фокусное расстояние линзы №1.
Аналогичные измерения выполняют для собирающей линзы №2 и вычисляют её фокусное расстояние.
УПРАЖНЕНИЕ II Определение фокусного расстояния оптической системы
Присоединив к собирающей линзе №1 вторую собирающую линзу №2 путём вставки в специальную оправу, повторяют измерения аналогично проведенным в упражнении 1. По формуле (2.11) вычисляют фокусное расстояние оптической системы.
Зная фокусное расстояние оптической системы, а также ранее определённое фокусное расстояние для линзы №1, по формуле (2.4)
вычисляют фокусное расстояние линзы №2. Проводят сопоставление вычисленного фокусного расстояния для линзы №2 по формуле (2.4) и ранее определённого по формуле (2.11) и делают вывод.
УПРАЖНЕНИЕ III Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы
Присоединив к собирающей линзе №2, фокусное расстояние которой F2 определено, рассеивающую линзу №3 с неизвестным фокусным расстоянием F3, собирают систему из двух плотно сложенных линз. Для такой системы выполняется соотношение:
( 2.12
)
где F – фокусное расстояние системы линз с F2 и F3.
Фокусное расстояние системы линз определяется таким же образом, как и в предыдущем упражнении, путём измерения на опыте расстояний L и l. Зная фокусное расстояние собирающей линзы F2 и, вычислив из выражения (2.11) фокусное расстояние F системы, по формуле (2.12) находят фокусное расстояние F3 рассеивающей линзы.
УПРАЖНЕНИЕ IV Определение фокусного расстояния линзы методом главной плоскости
Определение фокусных расстояний линз с помощью коллиматора основано на его свойстве давать параллельный пучок света. Пусть щель коллиматора, установленного на бесконечность, освещена пучком света. Тогда из линзы коллиматора выходит параллельный пучок световых лучей. Поставив на пути параллельного пучка исследуемую линзу, мы получим в её фокальной плоскости изображение щели. Заменив узкую щель в коллиматоре каким-либо предметом, например сеткой, мы получим в фокусе исследуемой линзы её изображение. Определение фокусных расстояний линз и основано на измерении расстояния a от поверхности линзы до её фокуса и расстояния δ от оптического центра линзы до её поверхности (рис. 2.3).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.