Ezen a héten az optika témakörébe tartozó kísérlettel foglalkozunk. Miért? A válasz egyszerű: többen is jeleztétek, hogy szívesen látnátok e témakörbe eső kísérletet blogunkon.
Gyűjtőlencse esetén az optikai tengellyel párhuzamosan haladó fénysugarak az üvegből készült lencsén áthaladva az optikai tengely egy bizonyos pontjában a lencse ún. fókuszpontjában (F), más néven gyújtópontjában metszik egymást.
Gyűjtőlencse nevezetes sugármenetei:
- az optikai tengellyel párhuzamos haladó fénysugár a lencsén megtörve a fókuszon halad keresztül
- az optikai középpontba beeső fénysugár irányváltozás nélkül folytatja útját
Nézd meg mindezt az alábbi animáción.
A rövid elméleti áttekintést követően térjünk rá a kísérleti részre. A gyűjtőlencse fókusztávolságának meghatározása során a Bessel-féle módszert fogjuk alkalmazni.
Lényegében a fényforrást képezzük le egy gyűjtőlencse (nagyító) segítségével az "l" távolságban lévő ernyőre. Az ernyőn a lencse helyzetét tetszőlegesen változtatva két esetben is éles képet kell kapjunk (kicsinyítettet és nagyítottat), amennyiben az alábbi feltétel érvényesül: l > 4 f (l: lencse távolsága az ernyőtől; f: fókusztávolság)
Mérjük meg a kép és az ernyő közötti távolságot (s), illetve a két éles képet adó helyzet távolságát (d). A méréseket végezzük el több alkalommal is és végül a távolságok számtani átlagával számoljunk. Emelt óraszám, illetve fakultációk esetén számoljuk ki empirikus szórás segítségével a mérés hibáját is.
A szentendrei Móricz Zsigmond Gimnázium videóján megtekinthetjük a kísérlet kivitelezését.
Jó kísérletezést!
Szükséges eszközök:
- gyűjtőlencse
- optikai pad
- "lovasok"
- lencsetartó
- fényforrás (pl. gyertya)
- ernyő (pl. A4-es fehér lap)
- mérőszalag
Jakus Ádám
e-mail: fizika@stiefel.hu
Tel.: (1) 415-2010
Videó forrása: Szentendrei Móricz Zsigmond Gimnázium