ЛР. Визначення фокусної відстані та оптичної сили розсіювальної лінзи

 Мета роботи

Експериментально визначити фокусну відстань розсіювальної лінзи. Закріпити
знання про зображення, які утворює розсіювальна лінза.

Обладнання

• розсіювальна лінза; збиральна лінза з відомою фокусною відстанню; оптична лава або лінійка; екран; джерело світла або світна стрілка; штативи; лінійка; зошит, калькулятор.

Правила техніки безпеки

• Не дивитися безпосередньо на яскраве джерело світла.
• Обережно поводитися зі скляними лінзами.
• Не розміщувати прилади на краю стола.
• Після завершення роботи прибрати робоче місце.

Теоретичні відомості

Розсіювальна лінза не дає дійсного зображення на екрані. Тому її фокусну відстань визначають непрямим способом — за допомогою збиральної лінзи.

Формула тонкої лінзи:  

Оптична сила лінзи:  

Де F— фокусна відстань (у метрах),
D — оптична сила (у діоптріях).

⚠ Для розсіювальної лінзи F < 0, D < 0.

Виконання роботи

1.    Установку для досліду склади наступним чином. Розмісти послідовно джерело світла, зрозсіювальну лінзу, збиральну лінзу та екран.

2.    Пересувай екран та збиральну лінзу, поки не отримаєш чітке зображення джерела світла.

3.    Виміряй відстань d від джерела світла S до розсіювальної лінзи, познач положення розсіювальної лінзи. Результати вимірювання запиши до таблиці.

Відстань d, м	Відстань f, м	1/d	1/f	Оптична сила розсіювальної лінзи D, дптр

4.    Розсіювальну лінзу прибери. Не змінюючи положення збиральної лінзи й екрану, пересувай джерело світла в напрямку збиральної лінзи, поки на екрані знову не з’явиться чітке зображення.

5.    Виміряй відстань f від місця, де була розсіювальна лінза, до нового положення джерела світла S₁. Це буде відстань від розсіювальної лінзи до уявного зображення джерела світла в цій лінзі. Результати вимірювання запиши до таблиці.

6.    За формулою:

обчисли оптичну силу розсіювальної лінзи. Результати обчислень запиши до таблиці.

Додаткове експериментальне завдання

• 🔹 Досліди, як змінюється зображення при зміні відстані між лінзами.

Рефлексія діяльності учнів

Продовж речення:

• Сьогодні я зрозумів(ла), що…
• Найскладнішим для мене було…
• Найцікавішим було…
• Я можу пояснити іншому, як визначити фокусну відстань розсіювальної лінзи — так / ні.

Запитання для допитливих до ChatGPT

1.    Уяви, що ти маєш лише розсіювальну лінзу і смартфон.
Як можна експериментально довести, що лінза саме розсіювальна?

2.    Чи могла б людська еволюція піти іншим шляхом, якби замість збиральних лінз в оці були розсіювальні?

3.    Чому не можна виправити короткозорість, просто “наблизивши” предмет?

4.    Як змінилася б оптика, якби швидкість світла залежала від кольору сильніше, ніж у реальності?