Лабораторная работа "Определение главного фокусного расстояния и оптической силы линзы" 11 класс


Феденева Наталия Владимировна
МБОУ «Гимназия №1 имени А.А. Иноземцева»
город Братск Иркутская область
Лабораторная работа
(11 КЛАСС, ДИФФЕРЕНЦИРОВАННАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА)
Определение главного фокусного расстояния
и оптической силы линзы.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
научиться определять фокусное расстояние и оптическую силу линзы.
2. ТЕОРИЯ:
Главным фокусным расстоянием линзы называется расстояние от оптического центра
линзы до ее главного фокуса. Оптическая сила линзы Ф есть величина, обратная
фокусному расстоянию:
Оптическая сила характеризует преломляющую способность линзы и выражается в
диоптриях. За 1 дптр принята оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно
1м. Оптическая сила вогнутых линз отрицательна.
Главное фокусное расстояние f, расстояние от оптического центра линзы до предмета d и
до его изображения d’ связаны формулой:
Главное фокусное расстояние и оптическую силу линзы можно определить опытным
путем.
3. ОБОРУДОВАНИЕ
- двояковыпуклая линза;
- электрическая лампочка (или свеча);
- экран;
- линейка.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
(НИЗКИЙ И ОПТИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ВЫПОЛНЕНИЯ)
Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы
1 часть:
Оборудование: собирающая (двояковыпуклая) линза, экран, линейка.
Указания к выполнению работы:
1. Расположив линзу между окном и экраном, получите на экране резкое изображение
какого-либо удаленного предмета (здания за окном, дерева или, в крайнем случае, окна
кабинета, или находящейся как можно дальше от вас осветительной лампы).
2. Измерьте расстояние от линзы до полученного изображения. Это и есть
(приблизительно) фокусное расстояние F линзы. Выразите полученный результат в
сантиметрах и метрах.
3. Рассчитайте оптическую силу D линзы. В каких единицах она измеряется?
________________________________________________________________________
2 часть:
Оборудование: свеча, собирающая линза, экран, измерительная лента.
Указания к выполнению работы:
1. Измерив фокусное расстояние F линзы, рассчитайте удвоенное фокусное расстояние 2F.
Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
2. Зажгите свечу. Поместив линзу на середине стола, расположите свечу на таком
расстоянии d от нее, которое превышало бы фокусное более чем в 2 раза (d>2F).
Перемещая экран, получите на нем резкое изображение пламени свечи. Измерьте
расстояние f от линзы до изображения.
3. Расположите свечу на таком расстоянии d от линзы, чтобы F<d<2F. Снова получите на
экране резкое изображение пламени свечи. Перемещая экран, получите на нем резкое
изображение пламени. Измерьте новое расстояние f от линзы до изображения.
4. Заполните таблицу.
F, см
d, см
f, см
Характер изображения
1
2
Для успешного выполнения работы необходимо верно измерить фокусное
расстояние линзы.
Вопросы
1. Чему равна скорость света и изменяется ли она при переходе света из одной среды
в другую?
2. В чём состоит физ. смысл абсолютного показателя преломления вещества?
3. В чём состоит смысл относительного показателя преломления вещества?
4. В чём состоит явление полного внутреннего отражения (ПВО) и при каком
условии это явление происходит?
5. Постройте ход монохроматического луча через призму с .
6. Постройте ход монохроматического луча через стеклянную плоскопараллельную
пластинку, находящуюся в воздухе.
Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы.
(ДОСТАТОЧНЫЙ И ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ВЫПОЛНЕНИЯ)
Оборудование: Измерительная лента, собирающая линза, лампочка на подставке,
источник тока, выключатель, экран, соединительные провода.
Цель работы: проверить пригодность формулы тонкой линзы для вашей линзы и
определить оптическую силу и фокусное расстояние линзы.