Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


÷ель работы: овладение методикой определени€ фокусного рассто€ни€ сферического зеркала

ќборудование: —ферическое зеркало, свет€щийс€ предмет, выпр€митель (6¬, 2ј), скамь€ ‘ќ—, экран, линейка, угольник.

 

. ќпределение фокусного рассто€ни€ сферического зеркала с помощью оптической скамьи

“еори€

 

ќбычно зеркала (плоские или сферические) дл€ оптических систем изготавливают из стекла, на поверхность которых наноситс€ испарением в вакууме или химическим путем слой металла (серебра, алюмини€, меди), дающий высокий коэффициент отражени€ (ρ) света, т.е. ρ→1.

Ќар€ду с таким способом примен€етс€ способ изготовлени€ их из цельного куска металла, например, алюмини€. такие отражатели большого размера могут быть применены дл€ целей астрономии, в прожекторных системах.

–ассмотрим €вление отражени€ света от сферического зеркала. ¬се рассуждени€ проведем дл€ лучей, незначительно удаленных от оптической оси зеркала. “акие лучи называютс€ параксиальными. ¬ этом случае ввиду малости углов наклона световых лучей к оптической оси и нормали к отражающей поверхности можно заменить значени€ тангенсов и синусов этих углов значени€ми самих углов (в радиальной мере).

 

 
 

рис.1

Ќа рис.1 луч света от точечного источника S, лежащего на оптической оси ќ–, падает на поверхность вогнутого зеркала в точку ћ под углом i к нормали и отражаетс€ от нее под углом i/ (i=i/). Ќормаль к поверхности в точке ћ €вл€етс€ радиусом R, проведенным из центра кривизны ќ зеркала в точку ћ. ќтраженный в точке ћ луч пересекает оптическую ось в точке S/. ¬ свою очередь луч S–, идущий вдоль оптической оси, отразитс€ в точке –, €вл€ющейс€ вершиной зеркала, и пойдет обратно вдоль оптической оси. —ледовательно, точка S/ €вл€етс€ изображением точки S.

¬веденные на рис.1 обозначени€ имеют следующий смысл:

а=S– Ц рассто€ние от вершины зеркала до источника света;

в= S/– Ц рассто€ние от вершины зеркала до изображени€ источника;

R= ќћ=ќ– Ц радиус кривизны зеркала(нормаль к ее поверхности);

f=F– Ц фокусное рассто€ние;

h Црассто€ние точки ћ от оптической оси.

»з треугольников Sћќ и ќћS/ можно записать:

u+i=α (1)

ui/ (2)

—ложив (4) и (5), получим:

u+ u/=2α (3)

ƒл€ углов u, u/ и α (ввиду их малости) можно записать:

ѕодставл€€ значени€ этих углов в формулу (6), получим:

(4)

≈сли а → ∞, то в = . “очка F, в которой получаетс€ изображение, в этом случае называетс€ главным фокусом зеркала. –ассто€ние f от точки F до вершины зеркала – называетс€ фокусным рассто€нием, причем

F = . (5)

¬еличина, обратна€ фокусному рассто€нию, называетс€ оптической силой сферического зеркала

D = . (6)

»з формул (5) и (6) имеем, что

D = , (7)

т.е. оптическа€ сила сферического зеркала зависит только от радиуса кривизны сферического зеркала.

»з формул (4) и (5) получим:

. (8)

‘изический смысл формулы (8):

при строго заданном положении предмета Ц положение изображени€ определ€етс€ однозначно.

 

ћетодика измерений.

 

ќпределить фокусное рассто€ние вогнутого сферического зеркала с помощью оптической скамьи.

ƒл€ этого: I) собрать установку согласно рисунку 2

 

 
 

 


1 2 3

 

рис.2

 

1- сферическое зеркало,

2- свет€щийс€ предмет, (напр€жение на лампу 6¬)

3- матовый экран.

2) ѕеремеща€ предмет или матовый экран вдоль направл€ющей, получить увеличенное изображение предмета. »змерени€ провести три раза при разных рассто€ни€х между зеркалом и предметом. — помощью линейки и угольника измерьте в этих случа€х рассто€ние от предмета до зеркала и от зеркала до изображени€. »спользу€ формулу (5) дл€ сферического зеркала, определить его фокусное рассто€ние.

ƒанные занесите в таблицу 2.

“аблица 1

є изм а в F ∆F  
           
           
сред.          

 

3. Ќачертить все случаи получени€ изображени€ в сферических зеркалах (действительное Ц уменьшенное и увеличенное; мнимое Ц увеличенное и уменьшенное; предмет поместить в фокальную плоскость).

 

 онтрольные вопросы

1. „то называетс€ сферическим зеркалом?

2. „то называетс€ оптическим центром зеркала, полюсом зеркала?

3. „то называетс€ оптической осью зеркала, главной оптической осью, побочными ос€ми?

4. „то называетс€ главным фокусом зеркала, фокальной плоскостью?

5.  акие фокусы у выпуклого и вогнутого сферического зеркала?

6. «нать вывод формулы (8).

 

Ћитература:

 

1. √.—.Ћандсберг ќптика, ћ., "Ќаука", 1976.

2. ≈.ћ.√ершензон и др.  урс общей физики. ќптика и атомна€ физика. ћ., "ѕросвещение", 1981.

3. ‘.ј. оролев  урс физики. ќптика, атомна€ и €дерна€ физика. ћ., "ѕросвещение", 1974.

4. ƒ.¬.—ивухин ќбщий курс физики. ќптика. "Ќаука", 1980.

5. —.Ё.‘риш и ј.¬.“иморева.  урс общей физики. т.Ў, 1961.

 

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
¬заимное признание результатов испытаний продукции | ¬ведение и обзор
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1065 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћюди избавились бы от половины своих непри€тностей, если бы договорились о значении слов. © –ене ƒекарт
==> читать все изречени€...

2256 - | 2061 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.015 с.