A1
Поставьте на стол банку с жидкостью, а за ней саморез на расстоянии $a = 12~см$ от поверхности банки (рис. 1). Наблюдайте изображение самореза в цилиндрической линзе, образованной банкой с жидкостью. Предложите способ поиска местоположения изображения самореза. Подробно и очень понятно опишите (с помощью схем и текста) данный способ. На каком расстоянии $c$ от банки находится изображение самореза?
A2
Измерьте зависимость расстояния между поверхностью банки и изображением самореза $c$ от расстояния между поверхностью банки и саморезом $a$. Проведите измерения для $a$ в диапазоне от $5$ до $12~см$, не менее 7 точек.
A3
Определите внешний радиус банки $R$.
Часть B. Теоретическая.
B1
Рассмотрим границу воздуха и среды с показателем $n$ в форме цилиндрической поверхности радиуса $r$ (рис. 2). В воздухе, на расстоянии $x$ от границы находится точечный источник. На каком расстоянии $y$ от границы внутри среды находится изображение? Считайте пучки параксиальными.
B2
Рассмотрите цилиндрическую линзу радиуса $R$ из вещества с показателем преломления $n$. Рассчитайте, как в для этой линзы связаны величины $a$ и $c$ в приближении параксиальных пучков.
Часть C. Расчётная
C1
Постройте график зависимости $c(a)$ для экспериментальных данных.
C2
Определите показатель преломления $n$ жидкости в банке. Для этого можно использовать наиболее удобную точку графика. Считайте при этом стенки банки тонкими.
C3
На графике из пункта C1 постройте теоретическую зависимость $c(a)$ используя ранее найденный показатель преломления $n$. Сравните ваши теоретические и экспериментальные данные.
Оборудование
Банка с неизвестной жидкостью (цилиндрическая линза)
