Лабораторная работа оптика
изучение изображения предметов в тонкой линзе
1 цель работы: определить главное фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.
2 оборудование: двояковыпуклая линза. свеча. экран. линейка.
3 теоретические сведения
главным фокусным расстоянием линзы называется расстояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса.
оптическая сила линзы есть величина, обратная фокусному расстоянию: .
оптическая сила характеризует преломляющую силу линзы и выражается в диоптриях. за 1 дптр принята оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой 1 м. оптическая сила вогнутых линз отрицательна.
главное фокусное расстояние, расстояние от оптического центра линзы до предмета и до его изображения связаны формулой .
главное фокусное расстояние и оптическую силу линзы можно определить опытным путем.
4 порядок выполнения работы
4.1 расположить источник света, линзу и экран вдоль линейки.
4.2 плавно передвигая линзу, получить на экране четкое изображение пламени:
а) увеличенное; б) уменьшенное; в) равное.
4.3 во всех трех случаях измерить расстояния.
4.4 произведя подстановку измеренных величин в формулу тонкой линзы, определить главное фокусное расстояние, а затем и оптическую силу линзы.
4.5 результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
4.6 определить абсолютную и относительную погрешность измерений.
4.7 направить линзу на солнце, и получив на экране фокус солнечных лучей, измерить фокусное расстояние линзы с обеих сторон, определить среднее значение фокусного расстояния и сравнить его с вычисленным ранее.
Объяснение:
Дано:
m₀ - масса ядра
V₀ = 4,1 м/с
m₁ = 69 кг - масса первого осколка
m₂ = 113 кг - масса второго осколка
V₂ = 8,6 м/с
V₁ - ?
1)
Масса ядра равна суммарной массой двух его осколков:
m₀ = m₁ + m₂ = 69 + 113 = 182 кг
Импульс ядра:
p₀ = m₀·V₀ = 182·4,1 = 746,20 кг·м/с
2)
Больший осколок полетел в горизонтальном направлении.
Его импульс:
p₂ = m₂·V₂ = 113·8,6 = 971,80 кг·м/с
Импульс первого (легкого осколка:)
p₁ = m₁·V₁ = 69·V₁ кг·м/с
3)
По закону сохранения импульса:
p₀ = p₁ + p₂
746,20 = 69·V₁ + 971,80
V₁ = (746,20 - 791,80) / 69
V₁ ≈ - 0,66 м/с
4)
Легкое ядро полетело в противоположном направлении.
Модуль скорости:
V₁ = 0,66 м/с