До виконання лабораторної роботи. 2. При яких умовах в коливальному контурі може виникнути резонанс?

1. Мета роботи.

2. При яких умовах в коливальному контурі може виникнути резонанс?

3. Як можуть бути з’єднанні індуктивність та ємність в коливальному контурі для виникнення резонансу напруг?

4. Що таке резонансна частота? Запишіть вираз для резонансної частоти і поясніть цю формулу?

5. Що таке резонанс струмів? При яких умовах в коливальному контурі можливий резонанс струмів?

6. При резонансі струмів реактивний опір кола досягає максимуму чи мінімуму? Дайте аргументоване пояснення.

 

Контрольні запитання для захисту лабораторної роботи

1. Як практично був отриманий резонанс напруг в коливальному контурі?

2. Як практично був отриманий резонанс струмів в коливальному контурі?

3. Що таке параметричний резонанс? Наведіть приклади параметричного резонансу?

Оптика

 

Лабораторна робота № 5.1

Визначення головної фокусної

Віддалі оптичних систем

Мета роботи: оволодіти методикою визначення головної фокусної віддалі лінзи та оптичних систем.

Прилади і матеріали: оптична лава, набір лінз, екран, освітлювач.

 

Теоретичні відомості

 

Для точного визначення головної фокусної відстані збірної лінзи чи системи лінз користуються методом Гауса - Бесселя. Розглянемо формулу тонкої збірної лінзи:

, (1)

 

де d - відстань від предмета до оптичного центра лінзи;

f - відстань від оптичного центра лінзи до чіткого зображення його на екрані;

F - головна фокусна відстань лінзи.

Для цієї мети можна використати формулу (1). Однак величини d і f на практиці визначити точно неможливо, тому що у загальному випадку положення оптичного центра лінзи невідоме. Тому поступаємо таким чином. Спочатку відмітимо, що формула (1) не змінює свого вигляду, якщо d і f поміняти місцями. Це означає, що коли на місці чіткого зображення предмета помістити сам предмет, то його зображення одержимо в тому місці, де раніше знаходився предмет. Говорять, що відстань d і f самоспряжені.

В дійсності переміщувати предмет не обов'язково. Одержавши, наприклад, чітке обернене і збільшене зображення предмета на екрані А'В', вимірюють відстань D від предмета до екрана, а потім, не змінюючи їх положення, переміщують лінзу L в положення L₁ так, щоб одержати чітке обернене й зменшене зображення предмета А'В', щозображено на рис. 1.

Тобто, за допомогою лінзи можна одержати два чітких зображення. Одне з них, збільшене, що знаходиться на відстанні f від лінзи, а друге, зменшене - на відстані d від неї.

Позначимо зміщення оптичного центра лінзи О через а. Величину α можна виміряти переміщенням будь-якої точки лінзи L, оскільки при її рухові положення оптичного центра відносно лінзи не змінюється. Ця обставина дозволяє подолати відмічене вище утруднення, оскільки переміщення самого оптичного центру лінзи можна замінити переміщенням будь-якої мітки на штативі цієї лінзи.

Рис. 1

 

З рис.1 випливає:

 

;

Звідси знаходимо:

 

Підставивши значення d і f в формулу (1), одержуємо:

 

. (2)

 

Установка для виконання роботи змонтована на оптичній лаві, де розташовані освітлений предмет, екран та рухомий штатив для закріплення лінз.

Хід роботи

Завдання 1. Визначення головної фокусної віддалі збиральної лінзи.

1. Закріпити досліджувану лінзу в штативі.

2. Ввімкнути освітлювач. Переміщуючи лінзу, добитись чіткого зображення предмета на екрані і зафіксувати положення мітки на штативі лінзи.

3. Переміщуючи лінзу в іншу сторону, добитись нового чіткого зображення предмета на екрані і зафіксувати це положення мітки.

4. Знайти віддалі D і а. Результати занести в таблицю.

5. Виконати пункти 1...4 для другої збірної лінзи.

 

Завдання 2. Визначення головної фокусної віддалі системи лінз та розсіювальної лінзи.

1. Скласти разом досліджувані в першому завданні дві збиральні лінзи, і закріпити їх в штативі.

2. Виконати пп. 1...4 завдання 1.

3. Скласти разом розсіювальну лінзу з такою збиральною лінзою, щоб одержана оптична система давала на екрані дійсне зображення.

4. Виконати пп. 1...4 завдання 1.