Условие
Городская олимпиада (3-й этап) 2024 11 класс № Э2Оборудование: собирающая и рассеивающая линзы на держателях, экран на держателе, лазер на держателе, источник питания для лазера, мерная лента, линейка (
*Внимание!!! Лазер включайте только на время измерений. При длительном включении лазер может перегореть.
Часть 1. Рассеивающая линза и лазер
1.1 Расположите вдоль одной прямой лазер, рассеивающую линзу и экран. Включите лазер, пронаблюдайте образование освещённого пятна на экране. Сделайте схематический рисунок экспериментальной установки с указанием хода лучей и обозначением необходимых физических величин. Получите уравнение зависимости
1.2 Исследуйте зависимость
1.3 По экспериментальным данным определите диаметр поперечного сечения лазерного луча
Часть 2. Две линзы и лазер
2.1 Расположите вдоль одной прямой лазер, рассеивающую и собирающую линзы (на некотором расстоянии друг от друга) и экран. Включите лазер, получите освещённое пятно на экране наименьшего диаметра. Сделайте схематический рисунок экспериментальной установки с указанием хода лучей и обозначением необходимых физических величин. Получите уравнение зависимости
2.2 Исследуйте зависимость
2.3 По результатам эксперимента определите фокусное расстояние собирающей линзы
Часть 3. Поворот собирающей линзы
(пункты 3.1 и 3.2 теоретические)
3.1 Сделайте рисунок: покажите ход параллельного пучка лучей падающего на собирающую линзу вдоль главной оптической оси. На рисунке укажите фокусы линзы*. (Достаточно показать ход двух крайних лучей пучка с одной и другой стороны от главной оптической оси).
3.2 Сделайте рисунок: покажите ход параллельного пучка лучей падающего на собирающую линзу под углом
3.3 Расположите вдоль одной прямой лазер собирающую линзу и экран. Перемещая экран, получите освящённое пятно наименьшего диаметра. Измерьте расстояние
3.4 Поверните линзу относительно лазерного луча на угол
3.5 Соотнесите результат п. 3.4 с результатом п.3.2. Дайте объяснение полученным результатам. Какие параметры нужно учесть, чтобы теория была близка к эксперименту.