Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki




Pobierz 79.01 Kb.
NazwaSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki
Data konwersji11.12.2012
Rozmiar79.01 Kb.
TypSprawozdanie
Magdalena Gawrońska

nr albumu 135743


Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych
z fizyki



Temat ćwiczenia: Badanie układów teleskopowych.


Prowadzący ćwiczenia:
dr W. Kumala


1.Wstęp


Układ teleskopowy (bezogniskowy) jest układem zbudowanym z dwóch układów optycznych umieszczonych na wspólnej osi tak, że ognisko obrazowe pierwszego układu pokrywa się z ogniskiem przedmiotowym drugiego. Wiązka promieni wzajemnie równoległych po przejściu przez taki układ pozostaje wiązką równoległą. Takie układy wykorzystuje się w lunetach służących do oglądania bardzo odległych przedmiotów. Przy obserwacji przedmiotów z małych odległości zostaje naruszona ich teleskopowość.

Rozróżnia się dwa typy lunet: astronomiczną (tzw. luneta Keplera) oraz ziemską
(tzw. luneta Galileusza). Ta ostatnia składa się z dwóch układów soczewek: skupiającego obiektywu i rozpraszającego okularu. Nadaje się do obserwacji przedmiotów na Ziemi, przykładem może być lornetka teatralna. Luneta Keplera składa się z dwóch skupiających układów soczewek: okularu i obiektywu, powstaje w niej obraz odwrócony, lecz to nie przeszkadza w obserwacji ciał niebieskich.

Charakterystyczną cechą lunety jest jej pole widzenia. Wielkość kąta pola widzenia zależy od średnicy przesłony, znajdującej się w płaszczyźnie obrazowej obiektywu. Jedną
z metod pomiaru kąta pola widzenia jest użycie łaty mierniczej.





O jakości obrazu tworzonego przez lunetę świadczy jej zdolność rozdzielcza. Określa ją najmniejszy kąt w przestrzeni przedmiotowej, zawarty między kierunkami obserwacji dwóch jasnych punktów, które podczas obserwacji przez lunetę oko jest w stanie rozróżnić jako punkty oddzielne.





rys. 1. Test do badania zdolności rozdzielczej lunety.


3. Obliczenia i wyniki.


I. Pomiar powiększenia modelu lunety zestawionej.


Lp.

[cm]

()

b [cm]

b [cm]





1

7,0

0,2

35,4

0,2

5,06

0,2

2

7,0

0,2

31,0

0,2

4,43

0,2

3

7,2

0,2

30,8

0,2

4,28

0,1

4

6,8

0,2

30,9

0,2

4,54

0,2

Tabela nr 1. Wyniki pomiarów.


- odległość okularu od płytki ogniskowej

b – odległość obiektywu od płytki ogniskowej

 - powiększenie lunety


Wartość średnia powiększenia: śr = 4,5780,2


Przykładowe obliczenia:

- dla pomiaru pierwszego





* niepewność metodą pochodnej logarytmicznej










-niepewność metodą Studenta-Fishera dla wartości średniej

*odchylenie standardowe






gdzie t(n, p)-współczynnik Studenta-Fishera





II. Pomiar zdolności rozdzielczej lunety zestawionej i oka.


A) Luneta zestawiona, a=6,00,03 [m]=6000 30[mm] (odległość lunety od testu)


Lp.

Nr segmentu

k [1/mm]

1

7

1,854

2

7

1,854

3

5

1,589

4

5

1,589

Tabela nr 2. Wyniki pomiarów


Wartość średnia liczby linii na milimetrze: kśr=1,7220,09 [1/mm]

(obliczono jak w punkcie I)


Obliczenia:




- niepewność metodą logarytmiczną










=19,9771,14 [1]


B) Oko nieuzbrojone, a=1 0,03[m]=100030[mm]


Lp.

Nr segmentu

k [1/mm]

1

8

2,003

2

8

2,003

3

7

1,854

4

7

1,854

Tabela nr 3. Wyniki pomiarów


Wartość średnia liczby linii na milimetrze: kśr=1,9290,05[1/mm]


E=(5,18 0,3)10-4 [rad]=106,80 6,2[1]


Obliczeń dokonano jak w podpunkcie A.


III. Pomiar powiększenia lunety skorygowanej za pomocą łaty.


n=N=1

Lp.

n

N





1

78

13

6,00

0,5

2

78

16

4,88

0,4

3

78

16

4,88

0,4

4

78

14

5,57

0,5

Tabela nr 4. Wyniki pomiarów


n-liczba działek obserwowanych bezpośrednio

N- liczba działek widzianych przez lunetę


Wartość średnia powiększenia śr = 5,330,9


Przykładowe obliczenia dla pierwszego pomiaru:







*niepewność metodą pochodnej logarytmicznej





*niepewność średniej wartości powiększenia











IV. Pomiar powiększenia lunety skorygowanej metodą źrenicową.



Lp.

D [mm]

D[mm]

D’[mm]

D’[mm]





1

35,00

0,05

4,40

0,025

7,955

0,06

2

15,00

0,05

2,00

0,025

7,500

0,10

3

30,00

0,05

3,00

0,025

10,000

0,10

4

25,00

0,05

2,60

0,025

9,615

0,10

Tabela nr 5. Wyniki pomiarów


D-średnica przesłony

D’-średnica źrenicy wyjściowej lunety


Wartość średnia powiększenia: śr = 8,7680,7


Do obliczenia powiększenia korzystano ze wzoru:




Niepewność tego pomiaru oraz wartości średniej obliczono metoda pochodnej logarytmicznej oraz metodą Studena-Fishera (jak w poprzednim przypadku).


V. Pomiar kąta widzenia lunety skorygowanej.



Lp.

a[m]

a[m]

N

N

[rad]

[rad]

1

6

0,03

83

1

4,04

0,2

2

5

0,03

69

1

4,03

0,2

3

4

0,03

57

1

4,16

0,2

4

3

0,03

41

1

3,99

0,2

Tabela nr 6. Wyniki pomiarów


Szerokość pojedynczej działki: h=10,20,05[mm]


Wartość średnia kąta widzenia lunety śr=4,0550,04[rad]


Do obliczenia wartości kąta użyto wzoru:



Niepewność obliczono metodą różniczki zupełnej:




Pozostałe obliczenia związane z niepewnością średniej wartości obliczono jak w poprzednich przypadkach.


VI. Pomiar zdolności rozdzielczej lunety skorygowanej.


a=6,00,03 [m]=6000 30[mm] (odległość lunety od testu)


Lp.

Nr segmentu

k [1/mm]

1

9

2,162

2

8

2,003

3

7

1,854

4

7

1,854

Tabela nr 7. Wyniki pomiarów


Wartość średnia liczby linii na milimetrze: kśr=1,9680,07 [1/mm]


=(8,47 0,3)10-5=17,48 0,6[1]


Obliczeń dokonano jak w punkcie II.


VII. Pomiar odległości za pomocą lornetki.


-Ilość działek widocznych w lornetce przypadających na długość łaty: m=120,5

-Długość łaty: l=3 [m]

-Wartość elementarnej działki okularu wyrażona w tysięcznych w=5/1000 [rad]


Mierzoną odległość a wyliczono ze wzoru:




a=502,1[m]


Niepewność pomiaru wartości a obliczono metodą pochodnej logarytmicznej.





Oszacowana odległość wynosiła 56,8[m], jest ona porównywalna z wartością wyliczoną.


4.Wnioski.



Wyniki pomiarów powiększenia lunety skorygowanej dwoma metodami wyszły nieco różne, może to wynikać z błędu popełnionego przy odczytywaniu pomiarów, bądź wadą wzroku osób biorących udział w ćwiczeniu.

Zdolność rozdzielcza lunet jest dość zbliżona, jednak dużo mniejsza od zdolności rozdzielczej oczu.


Zestawienie wyników:


I. śr = 4,5780,2


II. =19,9771,14 [1] (dla lunety), ’= 106,80 6,2[1] (dla oka)


III. śr = 5,330,9


IV. śr = 8,7680,7


V. śr=4,0550,04[rad]


VI. =17,48 0,6[1]


VII a=502,1[m]

Dodaj dokument na swoim blogu lub stronie

Powiązany:

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconProgram ćwiczeń laboratoryjnych z dydaktyki fizyki (gimnazjum) II rok fizyki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z "Mechaniki gruntów"

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z "Mechaniki gruntów"

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconSprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych (ocenione na minimum 3 punkty w skali 0-6 punktów), uzyskać minimum 50% punktów za każdą z "wejściówek" oraz zaliczyć materiał teoretyczny obejmujący swoim zakresem ćwiczenia laboratoryjne

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki iconKonspekt do ćwiczeń laboratoryjnych

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom