0 Macromedia Flash Player 6 File View Control Help 1 Tlumené kmity 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 10 LED diody Parametry čoček Kapitoly: Cilem úlohy je seznámit se se základními metodami měřeni hlavních parametrů čoček a obecných optických soustav. Teorie úlohy K úplnému popisu optické soustavy je třeba znát polohy hlavních bodů a ohniskové vzdálenosti. Rozlišujeme ohniskovou vzdálenost předmětovou a obrazovou - obě jsou si v absolutní hodnotě rovny, jsou-li před soustavou a za soustavou prostředí o stejném indexu lomu. ^r-\* Yi* další kapitola ► 0 Macromedia Flash Player 6 File View control Help 1 Tlumené kmity 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 10 LED diody Parametry čoček Kapitoly: 1 - Měření ohniskové vzdálenosti tenkých čoček. U tenkých čoček můžeme předpokládat, že hlavni a uzlové body splývají a leží v průsečíku optické osy s rovinou středního řezu čočky. K úplnému určeni geometrie zobrazeni tenkou čočkou tedy stačí udat její ohniskovou vzdálenost. Při všech měřeních předpokládáme práci s paraxiálními paprsky. Pokud by se použití širšího světelného svazku projevilo v rozmazání části obrazu, je nutno svazek omezit vhodnou clon kou. obraz šipky na stínítku ! I i ' Na obrázku je soustava šipka v roli osvětlovaného ■ pro měřeni ohniskových předmětu fl vzdálenosti čoček. celá sestava obraz šipky na stínítku čočka v držáku zdroj světla se žárovkou šipka v roli osvětlovaného _předmětu_ čočka v držáku zdroj světla se žárovkou 0 Macromedia Flash Player 6 File View control Help _I Parametry čoček Kapilc 1 Tlumené kmity (a) Stanovení ohniskové vzdálenosti tenké spojky z polohy přemetu a obrazu. 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 10 LED diody Pro zobrazeni tenkou čočkou platí zobrazovací rovnice ve tvaru J_ _L _ 1 a a' ~ f kde a, a'jsou po řadě vzdýlenosti předmětu a obrazu od středu čočky, f je obrazová ohnisková vzdálenost. Změřime-li a i a', můžeme ze vztahu určit hledanou ohniskovou vzdálenost. 4 předchozí kapitola další kapitola ► 0 Macromedia Flash Player 6 File View control Help Parametry čoček Kap,oly be^mo 1 Tlumené kmity (b) Určení ohniskové vzdálenosti tenké spojky z příčného zvětšení. 2 Rychlost zvuku Dosazením definičního vztahu pro příčné zvětšení do zobrazovací rovnice tenké čočky 3 Parametry čoček dostaneme pro ohnickovou vzdálenost vztah 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 1 f = a'- ■ 1+IUI 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla Při měření použijeme jako předmět průhledné milimetrové měřítko, které měřená čočka 8 Optická aktivita zobrazuje na stínítko opatřené rovněž milimetrovou stupnici. Srovnáním údajů obou měřítek určíme zvětšeni. Pro zvýšení přesnosti měření je vhodné volit a'co největší. 9 Koherenční délka 10 LED diody Vztah pro příčné zvětšení: , - y' z = — y y'- velikost obrazu i.i.i.i.i.iii.if y - velikost předmětu HLASITOST □ A •4 předchozí kapitola další kapitola ► fy Macromedia Flash Player 6 File View control Help 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 10 LED diody Parametry čoček Kapitoly: 1 Tlumené kmity (č) stanovení ohniskové vzdálenosti tenké spojky z Besselovou metodou Nejprve zvolíme vzdálenost e předmětu od stínítka tak, aby platilo e > 4f (f"\e odhadnutá ohnisková vzdálenost měřené čočky) a ponecháme ji po celé měřeni stálou. Hledáme takové dvě polohy spojky (polohy /, // v obrázku), které dávají na stínítku ostrý obraz předmětu -jednou zmenšený, podruhé zvětšený. Podle obrázku platí: e = a + a' A = a' - a ~ 111 Dosazením do — + — = — dostaneme pro ohniskovou vzdálenost vztah a a' f K e2 + A2 přičemž potřebné údaje e i A lze měřit velmi přesně. stínítko ▲ 4 předchozí kapitola další kapitola ► O Macromedia Flash Player 6 1 Tlumené kmity 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček 4 Lupa a mikroskop 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 10 LED diody Parametry čoček (ó) Stanovení ohniskové vzdálenosti tenké tenké rozptylky Rozptylka vytváří neskutečný obraz předmětu, proto ji kombinujeme se spojkou o větší optické mohutnosti. Pro ohniskovou vzdálenost kombinované optické soustavy platí vztah: _ fV . f2' f = 1 kde d je vzdálenost obou čoček. fy + f2' - d Měření provádíme v uspořádání podle obrázku. Předmět Pí spojka zobrazí na předmět Pí'. Rozptylka je za spojkou ve vzdálenosti d < a'umístěna tak, že obraz Pí'vytvořený spojkou leží mezi rozptylkou a jejím předmětovým ohniskem. Obraz Pí'je pro rozptylku virtuálním předmětem, jehož vzdálenost od rozptylky je p = a'- d. Rozptylka vytvoří reálný obraz P2'tohoto předmětu ve vzdálenosti p'od rozptylky. 1 1 1 Ze zobrazovací rovnice rozptylky ■= - ■=■ = — plyne pro hledanou ohniskovou vzdálenost f2' = - a' - d - p' Měříme tedy vzdálenosti a', p'a d. Nejdříve změříme polohu obrazu vytvořeného samotnou spojkou, potom přidáme rozptylku a posuvem rozptylky a matnice hledáme polohu kdy se vytvoří ostrý zvětšený obraz P/. 0 Macromedia Flash Player 6 File View control Help SI Parametry čoček Kap,oly bs^mb 1 Tlumené kmity Úkol 1: Stanovte ohniskovou vzdálenost tenkých čoček výše uvedenými metodami. 2 Rychlost zvuku 3 Parametry čoček Pomůcky: optická lavice s milimetrovým měřítkem, osvětlovací zdroj, držáky čoček, stínítko, kruhová clona, průhledné mm měřítko, spojky a rozptylky. 4 Lupa a mikroskop Poznámky k úloze: 5 Disperzní křivka 6 Fresnelovy vzorce 7 Ohyb světla 1. V případě potřeby čistíme optické plochy čistým flanelovým hadříkem. 2. Čočky upínáme do držáků tak, aby nedošlo k jejich poškozeni. 8 Optická aktivita 9 Koherenční délka 3. Při každém měření nezapomeneme optickou soustavu vycentrovat, tj. nastavit všechny prvky (předmět, kolimátor, čočky, clonu, ...) do jedné přímky (optické osy), rovnoběžné s optickou osou lavice. 10 LED diody 4. Provádíme dostatečný počet měření (10), abychom mohli stanovit chybu měřeni. 5. Posoudíme přesnost jednotlivých metod. 1,1.1.1.1.1,Lift HLASITOST •4 předchozí kapitola další kapitola ►