Как определить фокусное расстояние линзы

Фокусное расстояние является важнейшей характеристикой любой линзы. Однако, на самом увеличительном стекле этот параметр обычно не указан. В большинстве случаев на них обозначают только кратность увеличения, а на линзах без оправы нередко и вовсе отсутствует какая-либо маркировка.

Вам понадобится

• Источник света
• Экран
• Линейка
• Карандаш

Инструкция

1. Простейший способ определения фокусного расстояния линзы - экспериментальный. Расположите источник света на некотором удалении от экрана, заведомо превышающем двойное фокусное расстояние линзы. Параллельно воображаемому отрезку, соединяющему источник света с экраном, приложите линейку. Прислоните линзу к источнику света. Медленно перемещая ее в направлении экрана, добейтесь появления на нем четкого изображения источника света. Отметьте на линейке карандашом место, где при этом находится линза.
2. Продолжайте перемещать линзу по направлению к экрану. В определенный момент на экране снова появится четкое изображение источника света. Также отметьте на линейке это положение линзы.
3. Измерьте расстояние между источником света и экраном. Возведите его в квадрат.
4. Измерьте расстояние между первым и вторым положениями линзы и также возведите в квадрат.
5. Вычтите из первого результата возведения в квадрат второй.
6. Получившееся в результате вычитания число поделите на учетверенное расстояние между источником света и экраном, и получится фокусное расстояние линзы. Оно будет выражено в тех же единицах, в которых производились измерения. Если это вас не устраивает, переведите его в удобные для вас единицы.
7. Определить фокусное расстояние рассеивающей линзы напрямую невозможно. Для этого понадобится дополнительная линза - собирающая, причем, ее фокусное расстояние может быть и неизвестно.
8. Расположите источник света, экран и линейку так же, как в предыдущем опыте. Постепенно отодвигая собирающую линзу от источника света, добейтесь четкого изображения источника света на экране. Зафиксируйте линзу в этом положении.
9. Между экраном и собирающей линзой поместите рассеивающую, фокусное расстояние которой вы хотите измерить. Изображение станет расплывчатым, но пока на это не надо обращать внимание. Измерьте, на каком расстоянии от экрана расположена эта линза.
10. Отодвигайте экран от линзы, пока изображение снова не станет сфокусированным. Измерьте новое расстояние от экрана до рассеивающей линзы.
11. Умножьте первое расстояние на второе.
12. Вычтите второе расстояние из первого.
13. Результат умножения поделите на результат вычитания, и получится фокусное расстояние рассеивающей линзы.