A mérés elvi alapja:
A gyűjtőlencse a fókuszpontján kívül elhelyezett tárgyról valódi, ernyőn felfogható képet hoz létre. A lencse fókusztávolsága (f), a tárgytávolság (t) és a képtávolság (k) között fennálló távolságtörvényből a fókusztávolság kifejezhető:
Eszközök:
Optikai padon befogható optikai lencse; különböző helyeken rögzíthető lámpa; ernyő; mérőszalag.
A mérés menete:
-
A világító lámpát leképezzük a lencse másik oldalán elhelyezkedő ernyőn. Megkeressük az ernyőnek azt a helyzetét, amelynél a legélesebb képet kapjuk.
-
Lemérjük és táblázatba foglaljuk a tárgytávolság és képtávolság értékét, majd ezekből kiszámítjuk a fókusztávolságot.
-
A mérést más-más tárgytávolsággal még legalább kétszer elvégezzük, és mindegyik mérésből számítjuk a fókusztávolságot.
-
A kapott fókusztávolság-értékekkel átlagszámítást és hibaszámítást végzünk.
A lencse fókusztávolsága eredetileg 9 cm.
A mérés sorszáma |
t (cm) |
k (cm) |
|
1. |
29 |
13 |
8,9761 |
2. |
24 |
14 |
8,8421 |
3. |
35 |
12 |
8,9361 |
4. |
38 |
23 |
9,12 |
(cm)
A fókusztávolság középértéke:
A mérés abszolút hibája:
A mérés relatív hibája: 
A fókusztávolság: f = 9 cm ± 0,016 %.
Mérési hiba:
A mért eredmények nem pontos leolvasása a mérőszalagról, valamint a nem megfelelő fényviszony miatt az éles képet nem biztos, hogy pontosan be tudjuk határolni.
A mért értékek eredményeit 3-4 tizedes jegy pontossággal célszerű megadni, mert különben a vele való számolás pontatlanná válhat.
Megjegyzések:
A távolságokat úgy kell beállítanunk, hogy az ernyőn valódi, de fordított állású képet kapjunk.