লেন্স-নির্মাতা সমীকরণ: বক্রতা থেকে ফোকাস দূরত্ব
1 · প্রত্যাশা করুন
লেন্সের ফোকাস দূরত্ব আসে তার কাচের প্রতিসরাঙ্ক ও দুই পৃষ্ঠের বক্রতা থেকে। একটি পৃষ্ঠকে চ্যাপ্টা করলে (বড় বক্রতা-ব্যাসার্ধ) ফোকাস দূরত্ব বাড়ে না কমে?
- বাড়ে — চ্যাপ্টা পৃষ্ঠ (বড় ব্যাসার্ধ) আলো কম জোরে বাঁকায়, ফোকাস দূরত্ব দীর্ঘ হয়।
- চ্যাপ্টা পৃষ্ঠ ফোকাস দূরত্ব কমায়।
- পৃষ্ঠের বক্রতা ফোকাস দূরত্বকে প্রভাবিত করে না, কেবল কাচের প্রতিসরাঙ্ক করে।
2 · প্রস্তুতি
- lensmaker প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এই লেন্সের প্রতিসরাঙ্ক n = 1.5, দ্বিতীয় পৃষ্ঠের ব্যাসার্ধ স্থির R₂ = −20 cm।
- ফোকাস-দূরত্ব রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে প্রথম পৃষ্ঠের বক্রতা-ব্যাসার্ধ সেট করুন এবং ফলস্বরূপ ফোকাস দূরত্ব রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| প্রথম পৃষ্ঠের ব্যাসার্ধ R₁ (cm) | ফোকাস দূরত্ব f (cm) |
|---|---|
| 15.00 | |
| 20.00 | |
| 25.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য R₁ (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ফোকাস দূরত্ব f (y-অক্ষ) প্লট করুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1.5, R₂ = −20 cm ব্যবহার করে 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) থেকে f নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- লেন্স-নির্মাতা সমীকরণ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন R₁ বাড়ালে (প্রথম পৃষ্ঠকে চ্যাপ্টা/কম বাঁকা করলে) ফোকাস দূরত্ব বাড়ে — চ্যাপ্টা লেন্স আলো কম বাঁকায়।
5 · বিস্তার করুন
- এই লেন্সে R₁ > 0 এবং R₂ < 0 — দুই পৃষ্ঠই বাইরের দিকে ফুলে (দ্বিনত লেন্স), সবচেয়ে সাধারণ শক্তিশালী অভিসারী আকৃতি। লেন্স-নির্মাতা সমীকরণ ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন, সমতল-উত্তল লেন্সের (এক পাশ সমতল, R = ∞) ফোকাস দৈর্ঘ্য একই কাচ ও সমতুল্য বক্রতার দ্বিনত লেন্সের চেয়ে বড় কেন।
- চশমার লেন্স নির্মাতারা ওজন ও প্রান্ত-পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করে নির্ধারিত ফোকাস দূরত্ব অর্জনে পৃষ্ঠ-বক্রতা (শুধু কাচের প্রতিসরাঙ্ক নয়) বেছে নেন। লেন্স-নির্মাতা সমীকরণের গঠন দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন ভিন্ন দুটি (R₁, R₂) জোড়া ঠিক একই ফোকাস দূরত্ব দিতে পারে।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
লেন্সমেকারের সমীকরণ
পাতলা লেন্সের ফোকাস দৈর্ঘ্য সরাসরি আসে তার কাচের প্রতিসরাঙ্ক ও দুই পৃষ্ঠের বক্রতা থেকে: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)। লেন্স-নকশাকার এভাবেই ভৌত নির্মাণ-প্যারামিটার থেকে আলোকীয় আচরণ পূর্বানুমান করেন।