sprawozdanie 1 - Optoelektronika - akoss14

sprawozdanie 1.doc
(418 KB) Pobierz
Szymichowski Wojciech
Turski Michał
Waligórski Mateusz
Grupa L4
Optyka geometryczna – badanie
właściwości teleskopu Keplera
Data oddania 26.05.2009
Data wykonywania ćwiczenia: 19.05.2009
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania teleskopu Keplera.
2. Wstęp teoretyczny:
Optyka to dział fizyki, zajmujący się badaniem natury światła, prawami opisującymi jego
emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie z materią oraz pochłanianie przez materię. Optyka
wypracowała specyficzne metody pierwotnie przeznaczone do badania światła, stosowane obecnie
także do badania rozchodzenia się innych zakresów promieniowania
elektromagnetycznego podczerwień, ultrafiolet zwane światłem niewidzialnym.
Optyka geometryczna, najstarsza i podstawowa do dziś część optyki. Wprowadza pojęcie
promień świetlny jako cienką strużkę światła (odpowiednik prostej w geometrii). Opisuje
rozchodzenie się światła jako bieg promieni, bez wnikania w naturę światła. Według optyki
geometrycznej, światło rozchodzi się w ośrodkach jednorodnych po liniach prostych, na granicy
ośrodków ulega odbiciu a przechodząc do drugiego ośrodka ulega załamaniu.
Teleskop to przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu
(teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany) połączonych tubusem.
Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop
zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony. Buduje się wiele rodzajów
teleskopów od prostych przyrządów optycznych służących do obserwacji krajobrazu po złożone
urządzenia stosowane w astronomii.
Podstawowymi typami teleskopów soczewkowych są teleskopy Keplera i Galileusza.
Wspólną cecha teleskopów jest to, że odległość między ich soczewkami jest równa sumie
ogniskowych obu soczewek (uwzględniając, że ogniskowa soczewki skupiającej jest dodatnia, a
soczewki rozpraszającej – ujemna).
Teleskop Keplera składa się z dwóch soczewek skupiających S1 i S2 – obiektywu i okularu o
ogniskowych odpowiednio f1 i f2. Odległość między soczewkami d = f1 + f2. Teleskop Keplera daje
obraz odwrócony.
Bieg promieni w teleskopie Keplera:
a) dla przedmiotu umieszczonego w nieskończoności,
b) dla przedmiotu w skończonej.
3. Przebieg ćwiczenia:
a) wyznaczanie parametrów teleskopu Keplera:
Ponieważ odległość między soczewkami w teleskopie Keplera powinna byś sumą ich
ogniskowych przed przystąpieniem do montażu układu ogniskowe te zostały zmierzone. Dokładna
znajomość tych wartości jest ważna, dlatego, że tylko przy możliwie idealnym ustawieniu soczewek
względem siebie można uzyskać po przejściu przez teleskop wiązkę równoległą.
Parametry promienia podczas jego propagacji przez teleskopy Keplera można wyznaczyć, korzystając
z macierzy T obliczonej dla propagacji promienia przez układ dwóch cienkich soczewek oddalonych
o odległość d.
Gdzie Wypadkowa macierz [T] = [T3] [T2] [T1] wynosi:
Uwzględniając we wzorze, że d = f1 + f2 dla teleskopu Keplera macierze transmisji przyjmują postać
=>
Korzystając z otrzymanej macierzy można zapisać równanie propagacji promienia po
przejściu przez teleskop następująco:
Dane:
f1=25cm
f2=10cm
rwej=1,75cm
r’wej=2o=3,49rad
Wartości zmierzone:
Wartości obliczone:
Wartości zmierzone w niewielkim stopniu odbiegają od wyników uzyskanych z obliczeń.
Znak „ – ” świadczy o tym, że teleskop Keplera daje obraz odwrócony i pozorny (tak jest w przypadku
gdy przedmiot znajduje się w skończonej odległości od obiektywu). Wszelkie różnice w wynikach
mogą być spowodowane błędami pomiarowymi i zaokrągleniami wyników.
b) badanie rozbieżności wiązki po przejściu przez teleskop:
W tej części ćwiczenia badaliśmy jak zmienia się rozbieżność promieni po przejściu przez
układ soczewek, jeżeli teleskop jest „rozstrojony” tzn., kiedy nie spełnia warunku odległości między
soczewkami i odległość ta jest różna od sumy ich ogniskowych. W tym celu zmniejszaliśmy i
zwiększaliśmy odległość dzielącą soczewki badając w pewnej odległości od układu zmianę odległości
między wiązkami.
Sposób pomiaru rozbieżności wiązki
Odległość a jest różnicą promienia wiązki padającej na ekran, a promieniem wiązki
wychodzącej z soczewki.
Δd
2H
h
D
5
16,6
0,6
190
4
14
0,75
189
3
11,6
0,85
188
2
9
0,5
187
1
6
0,6
186
0
3,8
0,65
185
-1
1,6
0,7
...
Plik z chomika:
akoss14
Inne pliki z tego folderu:



1.doc (281 KB)
rys.jpg (99 KB)
 rys3.jpg (143 KB)
sprawozdanie 1.doc (418 KB)
 Zeszyt1.xls (16 KB)
Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin


Strona główna
Aktualności
Dokumenty
 Galeria
 Prywatne
-2
1,4
0,8
-3
1,2
0,9
-4
1
1
-5
0,8
1,1



Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl