Brændpunktet: Hvor billeder slipper ud i det uendelige

1 · Forudsig

Hvad sker der med billedafstanden, når en genstand udefra nærmer sig en samlende linses brændvidde?

• Billedafstanden krymper mod nul.
• Billedafstanden forbliver nogenlunde konstant.
• Billedafstanden vokser uden grænse og divergerer mod uendeligt, netop som genstanden når brændpunktet.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen focal-point, og tryk på Nulstil. Linsens brændvidde er fastsat til 10 cm.
2. Slå aflæsningen af billedafstand til.
3. Indstil genstandsafstanden for hver måling (nærmer dig brændvidden udefra), og registrér billedafstanden.

3 · Saml data

Tegn billedafstand d_i (y-aksen) som funktion af genstandsafstand d_o (x-aksen) for dine tre målinger. Stiger den stejlt opad, når d_o nærmer sig 10 cm?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling d_i = d_o·f/(d_o − f) med f = 10 cm. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar ved hjælp af tyndlinseligningen, hvorfor d_o − f, der nærmer sig nul (fra den positive side), sender d_i mod positiv uendelighed.

5 · Udvid

1. Når genstanden står præcis i brændpunktet, forlader strålerne linsen fuldstændigt parallelle — et billede 'i det uendelige'. Forklar, hvorfor et fyrtårn eller en søgelys placerer sin pære præcis i linsens (eller spejlets) brændpunkt.
2. Netop denne opstilling — en kilde i brændpunktet, der producerer parallelle udgangsstråler — kaldes en kollimator og bruges til at skabe parallelle stråler til laboratorieinstrumenter. Hvorfor kunne forskere have brug for en stråle af fuldstændigt parallelt lys til visse eksperimenter?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark