2,45. MĚŘENÍ OHNISKOVÉ VZDÁLENOSTI SPOJNÉ ČOČKY
Potřeby: Optická lavice, spojná čočka, světelný zdroj, průsvitná šipka, stínítko, milimetrové měřítko.
Ohniskovou vzdálenost / spojné čočky lze spočítat ze zobrazovací rovnice pro tenké čočky
a      b     f'
(1)
jestliže změříme předmětovou (a) a obrazovou (6) vzdálenost. Pak z (1) obdržíme
ab
a+b
(2)
Veličiny a, b se však dají jen obtížně změřit, a proto jejich měření různými způsoby obcházíme. Nejužívanější jsou:
Q
4 Metoda Besselova (obr. 83a). Mezi pevným předmětem Z a stínítkem 5 lze najít (jsou-li Z a S od sebe dostatečně daleko)'dvě takové polohy Cu C2 Čočky, že na stínítku vznikne ostrý, jednou zvětšený, podruhé zmenšený obraz předmětu. Je-li ZS = m, = n, je
a + i = m, a —b = n, takže
m + n
b = ■
Po dosazení do (1) vypoč--tease-
			
	\     1« c		
Z,     Zfp c			s
b			
83. a) Ohnisková dálka čočky metodou Besselovou, b) ohnisková dálka čočky metodou Abbeovou
83b). Při určitých pevných polohách Z a S1 najdeme takovou polohu C čočky, aby na 5 vznikl zvětšený ostrý obraz předmětu. Pak změříme velikost x předmětu á y obrazu a určíme
y
zvětšení z = —. Při ne-
změněné poloze čočky přiblížíme stínítko 5 k čočce o délku d do polohy S\ a vyhledáme takovou polohu předmětu (Zj), aby opět vznikl ostrý zvětšený obraz, jehož velikost ý odečteme. Z čočkové rovnice pak obdržíme
(4)
Úkol: Změřte Besselovou a Abbeovou metodou ohniskovou délku spojky a přirovnejte výsledky.
Postup: Jako předmětu použijte při obou metodách průsvitné šipky, kterou vyříznete z tenkého tuhého papíru (popř. plechu) a vyříznutou část přelepíte bílým průsvitným papírem. Velikost šipky volte 20 až 30 mm. Šipku pak osvětlete žárovkou zastíněnou tak, aby její světlo při měření nerušilo.
Při Besselově metodě volte různá m a určete vždycky příslušná n. Polohu předmětu, stínítka a čočky odčítejte na 0,1 mm. Při Abbeově metodě volte různá d.
Tabulka pro míření Besselovou metodou:
Číslo měření	Po Z	oha S	m = ZS	Pol	íha C,	n = CxCt	/
	mm	mm    j mm		mm	mm	mm	mm
							
Tabulka pro měření Abbeovou metodou:
Číslo měření	Z	?olohs S	C	y ■	z	Pol z,	oha	d~SSx	y'	z'	/
	mm	mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm		mm
											
Otázky:
1. Ze vztahu (2) lze určit ohniskovou vzdálenost tenké čočky graficky na milimetrovém papíře takto: Na osu x naneseme nejprve předmětovou, na osu y obrazovou vzdálenost a body tak vzniklé spojíme. Podruhé naneseme na x obrazovou, na y předmětovou vzdálenost a opět vzniklé body spojíme. Obě spojnice se protnou v bodě, jehož obě souřadnice jsou stejné a určují svou velikostí/. Odůvodněte, proč.
2. Odvoďte vztah (4).
164
165