Как рассчитать фокусное расстояние

Фокусным называют расстояние от оптического центра линзы до места, где параллельный пучок световых лучей собирается в одну точку. У собирающей линзы фокус реальный, а у рассеивающей он строится геометрически на продолжениях лучей, и называется мнимым. Чтобы найти фокусное расстояние собирающей линзы, закрепите ее на штативе, направьте на нее пучок параллельных лучей от светового источника, и, передвигая ее, добейтесь, чтобы на экране появилась точка. Измерьте расстояние от центра линзы до экрана. Оно будет равно фокусному. Для рассеивающей линзы фокусное расстояние рассчитайте по формулам.

Вам понадобится

• собирающая и рассеивающая линзы, линейка, штатив

Инструкция

1. Измерение фокусного расстоянияЗакрепите собирающую (выпуклую) линзу на штативе. Возьмите источник света и направьте на нее. В этом случае, лучи, падающие на линзу можно считать параллельными. Передвигайте лапку штатива до тех пор, пока размытое пятно света, не сойдется в одну точку. Измерьте расстояние от центра линзы до этой точки, это и будет ее фокусное расстояние.
2. Вычисление фокусного расстояния линзы Разместите перед линзой некоторый предмет, и получите его изображение. Если изображение возникает на экране по другую сторону линзы, его считают действительным, если по ту же сторону – мнимым (так работает лупа).
3. Измерьте расстояния от предмета и от его изображения до оптического центра линзы. В том случае, если изображение получилось мнимым, считайте его отрицательным (при расчетах перед значением ставьте знак минус).
4. Чтобы рассчитать фокусное расстояние линзы перемножьте расстояния от предмета до линзы и поделите значение на их сумму f=s•d/(s+d). Если фокус линзы получился отрицательным, это значит, что он мнимый, а линза – рассеивающая.
5. Поскольку любая линза ограничена двумя сферическими поверхностями, зачастую даются их радиусы, а также показатель преломления стекла, из которого данная линза была сделана. В этом случае, для того, чтобы рассчитать фокусное расстояние линзы проделайте следующую последовательность действий:
   1. Найдите отношения 1/R1 и 1/R2, радиусов кривизны линз. При этом учитывайте, что если линза вогнутая, то ее радиус считается отрицательным.
   2. Рассчитайте сумму полученных значений 1/R1+1/R2.
   3. От показателя преломления стекла линзы отнимите число 1 (n-1).
   4. Число, полученное при расчете в пункте 2, умножьте на число, полученное в пункте 3.
   5. Число 1 поделите на получившееся в результате расчетов в пункте 4 число. Это и будет фокусное расстояние данной линзы.