Feladat: 265. fizika mérési feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Illés Máté ,  Kocsis Vilmos ,  Láng Marcell ,  Meszéna Balázs ,  Tüzes Dániel 
Füzet: 2006/november, 505 - 506. oldal  PDF file
Témakör(ök): Egyéb mérés, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2005/december: 265. fizika mérési feladat

Lupén keresztül szemlélve a színes monitort, vagy a színes TV képernyőjét kék, zöld és vörös pontokat vagy szakaszokat láthatunk. Optikai méréssel határozzuk meg két azonos színű pont vagy szakasz egymástól való távolságát mindkét esetben.

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. A méréshez egy sík-domború nagyítót és egy videokamerát használtam. A nagyítót a TV képernyőjéhez illesztve szabad szemmel is láthatók a csíkok, a monitornál pedig a ,,pöttyök''. Azt is lehet látni, hogy a pöttyök távolsága lényegesen kisebb, mint a csíkoké. (Ez nem csoda, hiszen a TV-től messzebb szoktunk ülni, mint a monitortól.)
A nagyító sík részét a képernyőhöz illesztettem, majd szorosan a lencséhez érintettem a kamera objektívjét. A nagyítás mértékét olyan nagyra állítottam, hogy a kép még ne homályosodjon el. Ezután pillanatképet készítettem, majd a felvételt ugyanakkora nagyításnál megismételtem egy vonalzó centiméter-beosztásával is.
A felvételeket visszajátszottam a TV-n, és kimerevítettem a képeket. Látszott, hogy a lencse kicsit torzít; pl. két szomszédos csík távolsága a kép szélén és a közepén különböző. Emiatt a képernyő közepén látható csíkokat (pontokat) mértem, ahogy a vonalzónak is a kép közepére eső beosztásainak távolságát vizsgáltam.
Ha a vonalzóról leolvasható nagyítás P, k pedig az egyik csík (vagy pont) és az n-edik szomszédjának távolsága, akkor két szomszédos csík (pont) távolsága: d=Pk/n.
A monitor pontábrája olyan, hogy a piros, zöld és kék pontok egy kicsiny háromszöget alkotnak. Az egyszínű pontok is háromszögrács mentén helyezkednek el, az elemi cellák egyik oldala függőleges. A rácsállandó (d) mérési adatokból számolt átlagértéke 0,31±0,01mm.

 
 

A TV képernyőjén az egyszínű függőleges csíkok egymáshoz képest vízszintesen is és függőlegesen is eltolva, vízszintesen mérve d=0,88±0,02mm távolságban helyezkednek el. A mérés hibája a távolságmérések hibájából, a nagyító torzításából és a vonalzó beosztásának pontosságából (ez a szisztematikus hiba) adódik. Mindezeket összesítve a mérés 2‐3%-ra tekinthető pontosnak, ez kb. egybeesik a statisztikus szórással is.