Изпъкнало огледало: винаги умалено мнимо изображение
1 · Предскажи
Изпъкналото (издуто навън) огледало има по конвенция отрицателно фокусно разстояние, също като разсейваща леща. Образува ли някога действително, увеличено изображение?
- Може да образува действително изображение, ако предметът е достатъчно близо.
- Не — като разсейващата леща, изпъкналото огледало винаги образува умалено, изправено мнимо изображение, независимо от разстоянието до предмета.
- Винаги образува увеличено изображение.
2 · Постановка
- Отвори настройката изпъкнало мнимо и натисни Нулирай. Фокусното разстояние на огледалото е фиксирано на −15 cm.
- Включи показанията за разстояние до изображението и увеличение.
- 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 |
|---|---|---|
| 30.00 | ||
| 60.00 | ||
| 90.00 |
Чертай увеличението m (ос y) спрямо разстоянието до предмета d_o (ос x) за трите си опита. Надхвърля ли m някога 1?
4 · Анализирай
- 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.
- Объясни защо отрицателното фокусно разстояние на изпъкнало огледало гарантира мнимо, умалено изображение на всяко разстояние до предмета — огледайки (игра на думи) точно поведението на експеримента с разсейващата леща.
5 · Надгради
- Изпъкналите огледала се ползват за магазинни огледала за сигурност и страничните огледала на колите („обектите в огледалото са по-близо, отколкото изглеждат“) точно защото показват широко поле на виждане в умален размер. Объясни, с данните си за увеличение, защо този надпис на колите е необходим.
- Сравни стойностите на увеличение от този експеримент с тези от експеримента вдлъбнато действително, при сходни разстояния до предмета. Обясни защо умаленото изображение на изпъкнало огледало е фундаментално различно от увеличеното (или обърнатото) на вдлъбнато.
Физиката зад този експеримент
Изобразяване с изпъкнало огледало
Изпъкналото (разсейващо) огледало има по конвенция отрицателно фокусно разстояние. Заместването на f < 0 в уравнението на огледалото винаги произвежда мнимо изображение с 0 < m < 1, точно като разсейваща леща.
Оптика
- Събираща леща: действителни изображения отвъд 2f
- Фокусът: къде изображенията бягат в безкрайност
- Леща като лупа
- Разсейваща леща: винаги мнимо, винаги умалено
- Вдлъбнато огледало: действителни изображения като събираща леща
- Плоското огледало: специален, инвариантен случай
- Видима дълбочина: защо басейн изглежда по-плитък, отколкото е
- Пълно вътрешно отражение: критичният ъгъл
- Релей с две лещи: верижно свързване на изображения
- Сложният микроскоп: две лещи за високо увеличение
- Фотографски уголемител: две лещи за действително, по-голямо изображение
- Призма изкривява светлината: ъгъл на отклонение