Расстояние между источником и тонкой линзой $d$ и расстояние между изображением этого источника и линзой $f$ связаны между собой формулой тонкой линзы: $$\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f} \tag{1}$$где $F$ – фокусное расстояние линзы.
Фокусное расстояние линзы определяется радиусами кривизны ее поверхностей и показателем преломления материала. Для вашей двояковыпуклой линзы с одинаковыми радиусами кривизны поверхностей $R$ фокусное расстояние определяется как: $$ \frac{1}{F}=\left(n-1\right)\frac{2}{R} \tag{2}$$где $n$ – показатель преломления.
Свет – электромагнитная волна, длина которой лежит в определенном диапазоне. Наиболее короткие волны имеют фиолетовый цвет, наиболее длинные - красный. Излучение светодиода состоит из множества волн, все длины которых мало отличаются друг от друга. Поэтому можно считать, что излучение светодиода практически монохроматично, то есть может быть описано одной длиной волны.
Показатель преломления материала линзы меняется в небольших пределах для света разных длин волн, то есть для светодиодов разного цвета показатель преломления будет различным.
A2 Соберите источник света таким образом, как указано на схеме. Используя синий светодиод как источник света, измерьте зависимость расстояния между источником света и серединой линзы от расстояния между изображением светодиода и серединой линзы. Определите с помощью исследованной зависимости фокусное расстояние линзы. Оцените случайную погрешность измерений.
Примечание. Используйте выданный лист картона, чтобы затенять изображение на экране от окружающей засветки для удобства измерений.
