Используя собирающую линзу, линейку и экран, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна. Погрешность измерения длины линейкой равна ±1 мм. В ответе: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки; 2) запишите формулу для расчёта оптической силы линзы; 3) укажите результаты измерений (с учётом абсолютных погрешностей измерений); 4) запишите значение оптической силы линзы
от

1 Ответ

1) Рисунок экспериментальной установки:

```
            Окно с светом
                 |
                 |
                 v
       +---------------------+
       |                     |
       |                     |
       |     Экран          |
       |                     |
       |                     |
       +----------+----------+
                  |
                  |   (d)
                  |
       +----------+-----------+
       |      Линза          |
       |                     |
       +---------------------+

```

В этой схеме:
- Свет от удаленного окна проходит через собирающую линзу и фокусируется на экране.
- d - расстояние от линзы до полученного изображения на экране.

2) Формула для расчёта оптической силы линзы:

Оптическая сила (D) линзы определяется по формуле:

D = 1/f,

где:
D - оптическая сила в диоптриях (дпт),
f - фокусное расстояние линзы в метрах.

3) Результаты измерений:

Для определения оптической силы необходимо измерить фокусное расстояние линзы f. Предположим, в результате эксперимента вы измерили следующие величины:

- Расстояние от линзы до экрана (d) = 40 см ± 1 мм = 0,4 м ± 0,001 м.
  
Теперь вам нужно найти фокусное расстояние (f). Для этого можно использовать принцип, что при большом расстоянии до источника света (в данном случае окно), приблизительно d = f, если изображение четкое.

Таким образом, запишем:

f = 0,4 м ± 0,001 м.

4) Значение оптической силы линзы:

Теперь подставим полученное значение f в формулу для расчета оптической силы:

D = 1/f = 1/(0,4) = 2,5 дпт.

Таким образом, значение оптической силы линзы будет:

D = 2,5 ± 0,025 дпт (где погрешность может быть найдена из формулы для неопределенности, однако в данном случае мы рассматриваем простое округление).

Итак, окончательные результаты:

1) Рисунок экспериментальной установки представлен.
2) Формула для расчета оптической силы: D = 1/f.
3) Результаты измерений: f = 0,4 м ± 0,001 м.
4) Оптическая сила линзы: D = 2,5 дпт.
от