2,45. MĚŘENÍ OHNISKOVÉ VZDÁLENOSTI             V
SPOJNÉ ČOČKY                                                         -N
Potřeby: Optická lavice, spojná čočka, světelný zdroj, průsvitná šipka, stínítko, milimetrové měřítko.
Ohniskovou vzdálenost / spojné čočky lze spočítat ze zobrazovací rovnice pro tenké čočky
_1__ 1
(1)
jestliže změříme předmětovou (a) a obrazovou (b) vzdálenost. Pak z (1) obdržíme
ab
a +b
(2)
Veličiny a, b se však dají jen obtížně změřit, a proto jejich měření různými způsoby obcházíme. Nejužívanější jsou:
Q
Metoda Besselova (obr. 83a). Mezi pevným předmětem Z a stínítkem S lze najít (jsou-li Z a S od sebe dostatečně daleko) dvě takové polohy Cly C2 čočky, že na stínítku vznikne ostrý, jednou zvětšený, podruhé zmenšený obraz předmětu. Je-li ZS = m, CiC2 = n3 je a + b = w, a—b = «, takže
m + n
b =
		i		
	""-*-.-	-~^	Nr-.. ^	nn#
Z	c,		^4-x\c'	~~~--JnJ
v			^	^x
4	H		—. "xj	
^     Po dosazení do (1) vypoč-
83. a) Ohnisková dálka čočky metodou Bes selo vou, b) ohnisková dálka čočky metodou Abbeovou
\ZJ Metoda Abbeova (obr. 83b). Při určitých pevných polohách Za í najdeme takovou polohu C čočky, aby na S vznikl zvětšený ostrý obraz předmětu. Pak změříme velikost # předmětu ä y obrazu a určíme
y
zvětšení z •■
Při ne-
změněné poloze čočky přiblížíme stínítko S k čočce o délku d do polohy Si a vyhledáme takovou polohu předmětu (Zx), aby opět vznikl ostrý zvětšený obraz, jehož velikost yf odečteme. Z čočkové rovnice pak obdržíme
/=
(4)
Z — z
Úkol: Změřte Besselovou a Abbeovou metodou ohniskovou délku spojky a přirovnejte výsledky.
164
Posttip: Jako předmětu použijte při obou metodách průsvitné šipky, kterou vyříznete z tenkého tuhého papíru (popř. plechu) a vyříznutou část přelepíte bílým průsvitným papírem. Velikost šipky volte 20 až 30 mm. Šipku pak osvětlete žárovkou zastíněnou tak, aby její světlo při měření nerušilo.
Při Besselově metodě volte různá m a určete vždycky příslušná n. Polohu předmětu, stínítka a čočky odčítejte na 0,1 mm.
Při Abbeově metodě volte různá d.
Tabulka pro merení Besselovou metodou:
Číslo měření	Poloha Z       |       5		m = ZS	Poloha c\    J     c,		n = CA	/
	mm	mm	mm	mm	mm	mm	mm
							
Tabulka pro měření Abbeovou metodou:
Číslo měření	Z	Poloha 5	C	y	z	Poloha Zx   |   Sx		d^SSj.	y	z'	i
	mm	mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm		mm
					•						
Otázky:
L Ze vztahu (2) lze určit ohniskovou vzdálenost tenké čočky graficky na milimetrovém papíře takto: Na osu x naneseme nejprve předmětovou, na osu y obrazovou vzdálenost a body tak vzniklé spojíme. Podruhé naneseme na x obrazovou, na y předmětovou vzdálenost a opět vzniklé body spojíme. Obě spojnice se protnou v bodě, jehož obě souřadnice jsou stejné a určují svou velikostí/. Odůvodněte, proč,
2. Odvoďte vztah (4).
165