FY01 Obligatorisk laboratorieøvelse. O p t i k. Jacob Christiansen Afleveringsdato: 3. april 2003 Morten Olesen Andreas Lyder

Transkript

1 FY0 Oblgatorsk laboratoreøvelse O p t k Hold E: Hold: D Jacob Chrstase Alevergsdato: 3. aprl 003 Morte Olese Adreas Lyder

2 Idholdsortegelse Idholdsortegelse Forål...3 Måleresultater...4. Salelser...4. Spredelse Hulspejl ed relekterede etall Spredelses overlade vrkede so hulspejl Besteelse a brydgsdeks or spredelses glas Strålegag ed relekso ra dersde a salelse Besteelse a brydgsdeks or salelses glas Astroosk kkkert Polarsato Teoretsk orberedelse a) b) c)... 4 Dskusso a ejl og uskkerheder Salelser Spredelse Hulspejl ed relekterede etall Spredelses overlade vrkede so hulspejl Besteelse a brydgsdeks or spredelses glas Strålegag ed relekso ra dersde a salelse Besteelse a brydgsdeks or salelses glas Astroosk kkkert Polarsato Kokluso

3 Forål Forål Forålet ed de ølgede øvelser er at gve et dblk de geoetrske optk. Heruder begreber og dverse kopoeter. V vl øvelsere etervse abldgsorele or salelser og hulspejl, berege deres brædvdder, krugsrader og brydgsdeks. Desude vl v bruge og etervse suorle, or saesatte lsesysteer, ved optske ålger a brædvdder. Sdst vl v udersøge lys polarsato og lys bølgeatur. Målet øvelsere er at vse de age ulgheder der lgger optk, orbdelse ed struettekolog, så so brller, kkkerter, kroskoper og kaeraer

4 Eleeter Måleresultater. Salelser +0 c lse: Der oretages 3 ålger ed e +0 c lse. s sættes tl 3 orskellge værder og s ærke åles, or dereter at berege brædvdde. Tl alle 3 åles størrelse a gestade og blledet, or at berege orstørrelse. s s' Noel Forskel Gestad Bllede Forstørrelse ra Forstørrelse s og s'. Målg 9,00 0,00 9,74 0,00 0,6,40,70,3 -,05. Målg,00 7,70 9,8 0,00 0,9,40,0 0,88-0,80 3. Målg 5,00 6,0 9,83 0,00 0,7,40,60 0,67-0,65 Geest 9,79 0,00 0, +5 c lse: Der oretages 3 ålger ed e +5 c lse. s sættes tl 3 orskellge værder og s ærke åles, or dereter at berege brædvdde. s s' Noel Forskel. Målg 9,00 6,30 4,73 5,00 0,7. Målg,00 5,90 4,65 5,00 0,35 3. Målg 5,00 5,60 4,58 5,00 0,4 Geest 4,65 5,00 0, c lse: s er gvet på orhåd tl at være 60 c, og derudra åles s og brædvdde bereges. s s' Noel Forskel 60,00 54,00 8,4 30,00,58-4 -

5 Eleeter +0 c og +30 c lse: Der oretages 3 ålger ed e +0 og e +30 c lse saesat. s sættes tl 3 orskellge værder og s ærke åles, or dereter at berege brædvdde. De oelle bereges vha. suorle. s s' syste,ålg Forskel syste,ålg Noel Noel orskel. Målg 0,00 9,0 7,45 7,8 0,7 7,50 0,05. Målg 0,00,50 7,69 7,8 0,4 7,50 0,9 3 Målg 30,00 0,50 7,78 7,8 0,49 7,50 0,8 Geest 7,64 7,8 0,36 7,50 0,4. Spredelse -0 c og +0 c lse: s sættes tl 3 orskellge værder og s alæses, or dereter at berege brædvdde. Da der kke ka oretages ålger på e -0 lse, sættes dee sae ed e +0 lse, og brædvdde bereges. Suorle bruges tl at berege spredelses brædvdde. s s' Noel Forskel Spredelse. Målg 30,00 43,00 7,67 0,00,33,97. Målg 40,00 3,70 7,99 0,00,0,50 3. Målg 50,00 8,70 8,3 0,00,77,6 Geest 7,97 0,00,03,54.3 Hulspejl ed relekterede etall -6 c hulspejl: ålger oretages på et -6 c hulspejl, hvoreter brædvdde bereges. s s' Noel Forskel. Målg 50,00 4,00 6, 6,00 0,.Målg 40,00 7,00 6, 6,00 0, Geest 6,7 6,00 0,7 Sde 5 a

6 Eleeter.4 Spredelses overlade vrkede so hulspejl -0 c lse so hulspejl: ålger oretages ed begge sder a e spredelse ugerede so et hulspejl, hereter bereges brædvdde, og krugsraduse bestees or begge sder. s s' Noel Forskel Krugsradus Sde :. Målg 30,00 4,70 9,87 0,00 0,3 9,73. Målg 35,00 5,0 0,55 0,00 0,55,0 Geest 0, 0,00 0, 0,4 Sde : 3. Målg 30,00 5,0 0,04 0,00 0,04 0,09 4. Målg 35,00 3,90 9,95 0,00 0,05 9,90 Geest 0,00 0,00 0,00 9,99.5 Besteelse a brydgsdeks or spredelses glas Tl beregg avedes geesttet a begge sders krugsradus or spredelse ast.4, og geesttet a brædvdde ra ast.. V bruger brlleageres orel. ( ) ( + ),54 + r r + r r ( + ) 0,4 9,99,47 Sde 6 a

7 Eleeter.6 Strålegag ed relekso ra dersde a salelse +30 c lse so hulspejl: ålger oretages or hver sde a lse, hvoreter brædvdde or systeet bereges og lses krugsrader bestees. Dereter bereges brædvdde or lse so et hulspejl. s s' Sde syste. Målg 0,00 0,50 6,89. Målg 30,00 8,60 6,68 Geest 6,78 Sde 3. Målg 0,00 0,80 7,0 4Målg 30,00 8,80 6,80 Geest 6,9 Brædvdde or lse so hulspejl bereges ud ra de geestlge brædvdde or systeet og de geestlge brædvdde or salelse ra ast., vha. a suorle. Systeet er saesæt a to salelser og et hulspejl, betragtet so tætsddede. Sde : syste hulspejl hulspejl, salelse syste 6,78 + salelse 8,4 hulspejl,97c Sde : hulspejl, 3, 45c r 6,9 8,4 r,97 5,94c 3,45 6,90c Sde 7 a

8 Eleeter.7 Besteelse a brydgsdeks or salelses glas Tl beregg avedes geesttet a begge sders krugsradus or salelse ast.6, og geesttet a brædvdde ra ast.. V bruger brlleageres orel. ( ) ( + ) 8,4 r + r r r + ( + ) 5,94 6,90,46.8 Astroosk kkkert Ved ed et CCD kaera at åle de sylge lægde på e leal placeret på det odsatte sde a kkkerte ka orstørrelse bereges vha. lægde ålt ude kkkert. Objektvet er kostat e +30 c lse. Der prøves ed lere okular lser. Lægde ude kkkert: 8,7 4,6 68, c Lægder ed kkkert: Lse Sylge pukter Øvre Nedre Lægde Forstørrelse Teoretsk orstørrelse Avgelse +5 4,4 3,5 9, 9 6,9 6 0, ,0 3,8 0, 3,4 3 0,4 Sde 8 a

9 Eleeter -0 73,5 30,8 4,7,6,5 0,.9 Polarsato E laser sættes tl at rae e glasplade gee e polarsator, so er justeret tl at p- polarseret lyset, hvoreter stråle raer e ur. Glasplade drejes u dtl laserstråle kke ses på ure. Astade A og B åles. Hereter bereges Brewster-vkle v. A 8,9 c. B 7,4 c. v ta 7,4 9, ,97 Sde 9 a

10 Eleeter 3 Teoretsk orberedelse 3. a) So det ka ses på blledet vl der kke ske oget ed s og s ved askærg, da abøjge a blledet gee lse opylder regle, daldsvkel lg udaldsvkel. Deror ædres oreterge a blledet sat brædvdde kke. Derod vl der træge dre lys gee lse, og abldge vl blve ere kocetreret, e svagere. Sde 0 a

11 Eleeter 3. b) Et objekt betragtes ude kkkert og syslje tl yderpuktere daer ed plalje e vkel a, hvs objektet bageter betragtes gee e kkkert, vl e syslje tl yderpuktere dae e y vkel B. Overører v dette tl de to lser e kkkert år v e spel saehæg elle a og B. ta ta ta ta h ( β ) ta( α ) ( β ) ta( α ) ( β ) ( α ) Ved så vkler er h ta( v ) v deror ka v sge at Sde a

12 Eleeter α F β 3.3 c) Brewstervkle or overgage elle to ateraler ed brydgsdeks på heholdsvs,5 og. ta ( φ) φ ta,5 33,69 Ved at beytte Sell s lov ed e vkel på 4º ka v etervse at der er total dre relekso år vkle Φ er højere e 4º. sφ sφ,5s sφ φ s sφ sφ ( 4) () 90 Sde a

13 Eleeter 4 Dskusso a ejl og uskkerheder Når v kgge på vores åleresultater, ses det tydelgt at der er e avgelse, so kke er kostat og so varerer størrelse ra ålg tl ålg. Dette ka skyldes age tg, e e a grudee, og e eget væsetlg, er de åde so ålgere oretages på. Ved ålg a astade, skal v stlle skarpt på blledet a de projekterede gestad. Me skarpstllg a blledet, ka varerer eget alt eter hvlke perso der stller skarpt. Lagt ra alle eesker har perekt sy og de orskel der er ra blledet tl blledet blver opattet vores øje ka varerer, alt eter hvor stor styrke a har på se øje. Også brller ka splle d her, da optkere ote laver brller so er e sugle skarpere, større styrke, e ålgere a øjet. Ved ålger a saesatte lsesysteer, reger v ed at lsere er så tæt sae so ulgt, e realtete sad de ca. c. ra hade, hvlket gver e systeatsk ejl ved ålgere a et sådat syste. 4. Salelser +0 c lse: Mddelværde a brædvdde, : 9,79 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,047 Stadartavgelse, : 0,07 Ved orstørrelsesdele ses det at der er e kostat avgelse på 0,08 ved de to ørste og e på 0,0 ved de sdste. Her kue a godt kokludere a der er e systeatsk ejl, e på grud a de begræsede atal ålger, vlle dette kke være klogt, da der er lere aktorer der spller d. Sde 3 a

14 Eleeter +5 c lse: Mddelværde a brædvdde, : 4,65 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,075 Stadartavgelse, : 0, c lse: Det ses ud ra resultatet at det kke er helt præcst, e dog e god tlærelse tl det rgtge resultat. Avgelse ka have lere årsager, e skarpstllge ka have e væsetlg dlydelse. +0 c og +30 c lse: Mddelværde a brædvdde or systeet, : 7,64 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,7 Stadartavgelse, : 0,098 Sde 4 a

15 Eleeter 4. Spredelse -0 c og +0 c lse: Mddelværde a brædvdde or systeet, : 7,97 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,8 Stadartavgelse, : 0,6 Mddelværde a brædvdde or spredelse, :,54 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,407 Stadartavgelse, : 0,35 Sde 5 a

16 Eleeter 4.3 Hulspejl ed relekterede etall Mddelværde a brædvdde, : 6,7 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,07 Stadartavgelse, : 0, Spredelses overlade vrkede so hulspejl Mddelværde a brædvdde,, sde : 0, Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,48 Stadartavgelse, : 0,34 Mddelværde a brædvdde,, sde : 0,00 Stadartavgelse a e ålg, : Sde 6 a

17 Eleeter ( x ) 0,064 Stadartavgelse, : 0,045 Mddelværde a krugsraduse, r, sde : 0,4 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,969 Stadartavgelse, : 0,685 Mddelværde a krugsraduse, r, sde : 9,99 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,35 Stadartavgelse, : 0,095 Sde 7 a

18 Eleeter 4.5 Besteelse a brydgsdeks or spredelses glas V ved kke ed skkerhed hvad de orskellge lser er lavet a, e a vores resultat ka v koe ed et kvalceret gæt. Vores resultat tyder på at lseateralet er glas eller et lgede aterale, da brydgsdekset or glas er,5. Dog er resultatet kke præcst, so ge skyldes åleuskkerheder, skarpstllg.eks Strålegag ed relekso ra dersde a salelse Mddelværde a brædvdde,, sde : 6,78 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,49 Stadartavgelse, : 0,05 Mddelværde a brædvdde,, sde : 6,9 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,49 Stadartavgelse, : 0,05 Sde 8 a

19 Eleeter Mddelværde a krugsraduse, r, sde : 3,57 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,83 Stadartavgelse, : 0,00 Mddelværde a krugsraduse, r, sde : 3,8 Stadartavgelse a e ålg, : ( x ) 0,97 Stadartavgelse, : 0,0 4.7 Besteelse a brydgsdeks or salelses glas V vl ge gå udra at lse er lavet a glas og der ed se at resultatet kke helt lever op tl det orvetede,5, e er dog pæ på vej. Ige er der et utal a tg der ka have dlydelse på resultatet. Bl.a. er det geestsværdere der er brugt tl at berege, hvlket vl sge at orholdet elle de to rader kke er de sae so hvs det var værder der var taget ra sae ålg. Sde 9 a

20 Eleeter 4.8 Astroosk kkkert Ma ka se på skeaet ast.8, at avgelse atager ed orstørrelse. Dette skyldes at hvs der er e llle systeatsk ejl og uskkerhed, blver dee også orstørret, jo højere orstørrelse a laver på de Astrooske kkkert. 4.9 Polarsato De teoretske brewstervkel lgger dee stuato på 56,3. De ålte var 5,97, dette gver e avgelse på 4,34. Avgelse skyldes sær åleuskkerhed på opstllge, og taget de betragtg, er e avgelse på 4,34 acceptabel. Sde 0 a

21 Eleeter 5 Kokluso Ma ka ude tvvl se at der e god overessteelse elle det teoretske, og de praktsk udørte ekspereter. Avgelsere lægger alle eksperetere ærhede a det teoretske grudlag, og gver et overbevsede dtryk a hvorda optk ka beskrves teore. Der er klart age ulgheder ed apulato a gestade/blleder sat lys, ved brug a optk. Øvelsere har gvet orståelse or teore og prakssse, bag de gægse brug a optk hverdage. Nav: Dato: Jacob Chrstase Nav: Dato: Morte Olese Nav: Dato: Adreas Lyder Sde a