Уравнение на лещопроизводителя: фокусно разстояние от извивката

1 · Предскажи

Фокусното разстояние на леща идва от показателя на стъклото ѝ и извивката на двете ѝ повърхности. Увеличава ли или намалява изравняването на една повърхност (по-голям радиус на извивка) фокусното разстояние?

• Увеличава — по-плоската повърхност (по-голям радиус) изкривява светлината по-слабо, давайки по-дълго фокусно разстояние.
• По-плоска повърхност намалява фокусното разстояние.
• Извивката на повърхността не влияе на фокусното разстояние, само показателя на стъклото.

2 · Постановка

1. Отвори настройката лещопроизводител и натисни Нулирай. Тази леща има показател n = 1.5, с радиус на втората повърхност, фиксиран на R₂ = −20 cm.
2. Включи показанието за фокусно разстояние.
3. Задай радиуса на извивка на първата повърхност за всеки опит и запиши получения фокусно разстояние.

3 · Събери данни

Чертай фокусното разстояние f (ос y) спрямо R₁ (ос x) за трите си опита.

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли f от 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) с n = 1.5, R₂ = −20 cm. Сравни с таблицата.
2. Обясни, с уравнението на лещопроизводителя, защо нарастването на R₁ (изравняване на първата повърхност/по-малка извивка) увеличава фокусното разстояние — по-плоската леща изкривява светлината по-слабо.

5 · Надгради

1. Тази леща има R₁ > 0 и R₂ < 0 — и двете повърхности се издуват навън (двуизпъкнала леща), най-силната честа събираща форма. Обясни, с уравнението на лещопроизводителя, защо плоско-изпъкнала леща (една плоска страна, R = ∞) има по-дълго фокусно разстояние от двуизпъкнала леща със същото стъкло и сравнима извивка.
2. Производителите на очилни лещи избират извивки на повърхностите (не само показател на стъклото), за да постигнат предписано фокусно разстояние, контролирайки тегло и дебелина на ръба. Обясни защо две различни двойки (R₁, R₂) биха могли да дадат точно същото фокусно разстояние, ползвайки структурата на уравнението на лещопроизводителя.

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат