Fizika kísérletek: optika

Nyomtatás

vissza

Az üveg abszolút törésmutatójának meghatározása

(Horváth Petra - 11. évfolyam)

Eszközök: 

Üveg félhenger, lézer, fokbeosztású korong

A kísérlet leírása:

Helyezzük a félhengert a korong közepére úgy, hogy a nulla fokbeosztáson áthaladó egyenes merőleges legyen a félhenger síklapjára!  Mozgassuk a fényforrást a korong kerülete mentén úgy, hogy a fénysugár beesési pontja mindig a korong közepén legyen! Olvassuk le a beesési szögeket és a hozzájuk tartozó törési szögeket! Vegyük a szögek szinuszait és az összetartozó értékpárok hányadosát képezve kapjuk az üveg abszolút törésmutatóját! Legalább 5 mérést végezzünk, a leolvasott értékeket és azok szinuszait foglaljuk táblázatba! A számolt törésmutatók számtani közepe adja a keresett törésmutató értéket.

 

 


 

Víz törésmutatójának meghatározása

(Horváth Petra - emelt szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

üvegkád, lézer. milliméterpapír, mérőszalag, állvány kémcsőfogóval, mérőhenger, víz

A kísérlet leírása:

A lézerfény levegőből vízbe lépve megtörik, mivel sűrűbb közegbe ér, ezért a beesési merőlegeshez törik, azaz a törési szög kisebb lesz, mint a beesési szög. A lézerfényt először az üres üvegkádba irányítjuk, a fénypont helyét megjelöljük a kád alá helyezett milliméterpapíron. Az üvegkádba vizet öntve az előbbiek alapján a fénysugár eltolódik, a fénypont helye megváltozik. Az eredeti pont és az új helyzet távolságát, illetve a vízszint magasságát és a fénysugár kiindulási helyének és asztal síkjának távolságát kell lemérnünk. A távolságértékekből a beesési és a törési szög számolható. A törési törvény alapján adódik a törésmutató.

 

 


 

Optikai lencsék képalkotása

(Horváth Petra - közép szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

Domború és homorú lencse, lézer.

A kísérlet leírása, észrevételek:

Az optikai lencsék nevezetes sugármeneteit vizsgáljuk. Domború vagy gyűjtőlencse esetén az optikai tengellyel párhuzamosan érkező fénysugarak a lencsén való áthaladás után egy pontban, az úgynevezett fókuszpontban találkoznak. A fénysugár útja megfordítható, ezért a fókusz irányából érkező fénysugarak a lencse hatására a lencse másik oldalán az optikai tengellyel párhuzamosan haladnak tovább. Az optikai középpontba beeső fénysugár irányváltoztatás nélkül halad tovább.
A homorú vagy szórólencse az optikai tengellyel párhuzamos fénysugarakat szétszórja, visszafelé történő meghosszabbításaik az optikai tengely egy pontjában, a lencse látszólagos fókuszpontjában metszik egymást.

 

 


 

Domború lencse fókusztávolságának meghatározása

(Horváth Petra - közép szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

Optikai pad mozgatható lovasokkal, ismeretlen fókusztávolságú gyűjtőlencse, papírernyő, gyertya.

A kísérlet leírása, észrevételek:

Rögzítsük a gyertyát olyan helyzetben, amikor a lencse által létrehozott képe ernyőn felfogható. Az ernyő mozgatásával állítsuk élesre a képet. Mérjük meg a gyertya és a lencse távolságát, ez lesz a tárgytávolság (t), mérjük meg a lencse és az ernyő távolságát is, ez a képtávolság (k). A fókusztávolság meghatározásához helyettesítsük be a mért értékeket a leképezési törvénybe.

 

A mérést ismételjük meg különböző tárgytávolságokkal. A mért értékek átlagát képezve megkapjuk a domború lencse fókusztávolságát.

  

 

 


 

Összetett optikai rendszerek

(Horváth Petra - közép szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

Optikai pad, kettő gyűjtőlencse (különböző fókusztávolságú), gyertya, gyufa

Kísérlet leírása:

Mikroszkóp:

Helyezzük a két gyűjtőlencsét az optikai padra. A kisebb átmérőjű lencse az ún. tárgylencse vagy okulár az elé helyezett tárgyról nagyított, fordított állású valódi képet alkot. Ezt a képet nézzük a második lencsén az ún szemlencsén vagy okuláron keresztül. A látott kép nagyított az eredeti tárgyálláshoz képest fordított állású és látszólagos.

Kepler-féle csillagászati távcső modell:

Helyezzük a két gyűjtőlencsét az optikai padra úgy, hogy a lencsék belső fókuszpontjai egybeessenek. Ekkor a tárgylencse a távoli tárgyról kicsinyített, valódi fordított állású képet alkot. Ezt a képet nézzük az okulárral, amely egy nagyított, látszólagos és az eredeti tárgyálláshoz képest fordított állású képet alkot.

 

 


 

Elhajlás résen

(Juhász Zoltán - emelt szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

Monokromatikus fényforrás, lézer
állítható méretű rés, illetve lyukak
optikai pad, képfelfogó ernyő, mérőszalag.

A kísérlet leírása:

Az optikai padra illesszük rá a lézer fényforrást, a legnagyobb átmérőjű lyukat és a képfelfogó ernyőt. Ügyeljünk arra, hogy a lyuk és az ernyő távolsága minél nagyobb legyen a jó észlelhetőség miatt. Kapcsoljuk be a fényforrást.

  • Mit látunk, mit tapasztalunk az ernyőn?
  • Ismételjük meg a kísérletet kisebb átmérőjű lyukakkal is.
  • Ismételjük meg a kísérletet réssel is, csökkentsük a rés méretét. Mit tapasztalunk?
  • Mi az a Huygens-Fresnel elv?

Észrevételek tapasztalatok:

Az ernyőn ún. interferencia gyűrűket látunk. Minél kisebb a lyuk mérete, annál nagyobbak ezek a gyűrűk és annál jobban elkülönülnek egymástól.
Rés esetén sávokat látunk az ernyőn. Minél keskenyebb a rés, annál jobban szétterülő sávokat észlelünk az ernyőn.

Huygens-Fresnel elv: A hullámtér minden egyes pontja elemi gömbhullámok kiindulópontja és az eredő hullámképet ezen gömbhullámok interferenciája határozza meg.

 


 


 

Elhajlás rácson

(Juhász Zoltán - emelt szintű érettségi előkészítő)

Eszközök:

ismert hullámhosszú lézer fényforrás
ismeretlen vonalsűrűségű optikai rács
optikai pad, képfelfogó ernyő, mérőszalag

A kísérlet leírása:

Az optikai padra illesszük rá a lézer fényforrást, a rácsot és a képfelfogó ernyőt, az ábrának megfelelően. Ügyeljünk arra, hogy a rács és az ernyő távolsága minél nagyobb legyen a jó mérhetőség miatt, mérjük is meg a rács és az ernyő távolságát. Kapcsoljuk be a fényforrást.

  • Mérjük meg a lézernyaláb fő irányától, egy általunk kiválasztott, azonos erősítési helyeken lévő fénymaximumok távolságát.
  • Határozzuk meg a rácsállandót és a rács vonalsűrűségét.

A számolás menete általánosan:

Az erősítés feltétele:

ezekből:

 

 

 

Eseménynaptár


Akadálymentes változat

Impresszum  |  Oldaltérkép |  Kapcsolat 
©2013 All Right Reserved.
Révai Miklós Gimnázium és Kollégium
9021 Gyõr, Jókai u. 21.