Определение коэффициента затухания импульса в кабеле

 

1. Установите переключатель П в положение 1 и измерьте амплитуды исходного и отраженного импульсов.

2. Вычислите коэффициент затухания b по формуле (5), полагая . Оцените погрешность Db по формуле вычисления погрешности косвенных измерений, приняв DA = 0,1 дел.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое волновое сопротивление кабеля?

2. Как изменится волновое сопротивление, если кабель укоротить вдвое?

3. При каком сопротивлении нагрузки амплитуда отраженного импульса максимальна (минимальна)?

4. Почему в устройствах, принимающих электромагнитные сигналы, стремятся сделать входное сопротивление равным волновому сопротивлению кабеля?

5. Как изменится расстояние между импульсами на экране осциллографа, если длительность развертки увеличить вдвое?

 

Р а б о т а 1.3

 

ИЗУЧЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ

 

Цель: определение увеличения зрительной трубы и исследование ее разрешающей способности.

 

Введение

 

Зрительная труба — оптическая система, служащая для наблюдения удаленных предметов, т. е. для наблюдения в параллельных лучах. Она состоит из длиннофокусного объектива и короткофокусного окуляра, которые расположены так, что задний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра. Благодаря этому падающий пучок параллельных лучей выходит из этой системы в виде параллельных лучей.

В зрительной трубе кеплеровского типа (рис.1) объектив 1 образует действительное обратное изображение А' наблюдаемого удаленного объекта, которое рассматривают в окуляр 2.

 

 

Рис.1

 

Основными характеристиками зрительной трубы являются ее увеличение и разрешающая способность (см. § 7 разд.1).

Увеличением  зрительной трубы называют отношение тангенса угла y¢, под которым объект виден в трубу (см. рис.1), к тангенсу угла y, под которым он виден невооруженным глазом:

 

                                        .                                     (1)

 

Из рис.1 видно, что это отношение равно , где  и — фокусные расстояния объектива и окуляра трубы. С другой стороны, из рис.2 следует, что , где  и — диаметры сечений входящего и выходящего пучков. Поэтому

 

                                    ,                                 (2)

 

т.е. увеличение зрительной трубы равно отношению диаметров сечений входящего и выходящего пучков.

 

 

Рис.2

 

Для зрительной трубы диаметр  входящего пучка равен диаметру оправы объектива, а диаметр  выходящего пучка (см. рис.2) совпадает с диаметром изображения оправы объектива в окуляре трубы (на этом основан способ измерения ).

Разрешающей способностью  зрительной трубы называют величину, обратную предельному углу — угловому расстоянию между двумя еще различимыми в трубу точками или штрихами рассматриваемого объекта:

 

                                         .                                      (3)

 

Разрешающая способность трубы зависит от ряда факторов: совершенства оптической системы, диаметра объектива, яркости объекта, а также от свойств глаза наблюдателя. Последний фактор определяется главным образом тем, что глазу в той или иной степени присущ так называемый астигматизм — особый вид искажения изображения. Астигматизм проявляется, например, в том, что четкость видения равноотстоящих штрихов зависит от их наклона.

 

Рис.3

 

Для определения разрешающей способности трубы используют специальную штрихованную таблицу — миру (рис.3). В каждом квадрате миры штрихи расположены по четырем различным направлениям, имеют одинаковую толщину и одинаковое расстояние между собой. Расстояния между штрихами для каждого номера квадрата можно найти по таблице, прилагаемой к установке.

 

Описание установки

 

Работа проводится на оптической скамье — массивной направляющей, на которую устанавливают необходимые оптические элементы. Оптическая схема установки показана на рис.4. Здесь 1 — осветитель (источник света с конденсорной линзой); 2 — коллиматор, в передней фокальной плоскости которого расположен наблюдаемый объект (предметная шкала или мира); 3 — исследуемая зрительная труба кеплеровского типа — перед ее объективом укреплен поворотный диск с набором круглых отверстий различного диаметра. Диаметры этих отверстий в миллиметрах указаны на самом диске.

Коллиматор служит для наблюдения объекта в параллельных лучах, что эквивалентно удалению объекта на бесконечность.

Осветитель подключается к сети через трансформатор, снабженный ручкой — регулятором напряжения.

 

 

Рис.4

К установке прилагаются: трубка с предметной шкалой, вспомогательная таблица миры. Цена деления как предметной шкалы, так и шкалы измерительной лупы равна 0,1 мм.

При подготовке к лабораторной работе ознакомьтесь с пп.1 – 4 «Методических рекомендаций».

 

Задание 1

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: