Вдлъбнато огледало: действителни изображения като събираща леща

1 · Предскажи

Вдлъбнатото огледало фокусира светлина като събираща леща. Приближава ли отдалечаването на предмета от вдлъбнато огледало неговото действително изображение към фокуса на огледалото, по същия начин както при леща?

2 · Постановка

  1. Отвори настройката вдлъбнато действително и натисни Нулирай. Фокусното разстояние на огледалото е фиксирано на 15 cm.
  2. Включи показанията за разстояние до изображението и увеличение.
  3. Задай разстоянието до предмета за всеки опит и запиши разстоянието до изображението и увеличението.

3 · Събери данни

Разстояние до предмета d_o (cm)Разстояние до изображението d_i (cm)Увеличение m
20.00
40.00
60.00

Чертай разстоянието до изображението d_i (ос y) спрямо разстоянието до предмета d_o (ос x) за трите си опита.

4 · Анализирай

  1. За един опит изчисли d_i от 1/f = 1/d_o + 1/d_i с f = 15 cm, после m = −d_i/d_o. Сравни и двете с таблицата.
  2. Обясни защо уравнението на огледалото е математически идентично по форма на уравнението на тънката леща — и двете ползват същата връзка 1/f = 1/d_o + 1/d_i, макар огледалото да отразява светлината, а не да я пречупва.

5 · Надгради

  1. Бръснарското или гримьорното огледало е вдлъбнато, държано по-близо от фокусното му разстояние, за да дава увеличено мнимо изображение (като експеримента лупа). Този експеримент вместо това държи предмета отвъд f, давайки действително, обърнато изображение. Обясни кога би искал всяка конфигурация.
  2. Всяко изображение в този експеримент има отрицателно увеличение. Обясни, с действителната отразяваща геометрия на вдлъбнато огледало, защо действителното изображение, образувано от вдлъбнато огледало, е обърнато, точно като действителното изображение на събираща леща.

Физиката зад този експеримент

Уравнение на огледалото

Вдлъбнатото (събиращо) огледало подчинява се на същия закон за образуване като събираща леща: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, с m = −d_i/d_o. Фокусното разстояние на огледалото е положително, съответстващо на знаковата конвенция на лещите.

← Назад към експеримента

Оптика

138 безплатни работни листа по физика за печат