Φωτογραφικός μεγεθυντής: Δύο φακοί για πραγματική, μεγαλύτερη εικόνα

1 · Πρόβλεψε

Σε αντίθεση με την τυπικά φαινομενική τελική εικόνα σύνθετου μικροσκοπίου, φωτογραφικός μεγεθυντής πρέπει να προβάλλει ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ, μεγεθυμένη εικόνα σε φωτογραφικό χαρτί. Μπορούν δύο συγκεντρωτικοί φακοί με τη σειρά να εξακολουθούν να παράγουν πραγματική (όχι φαινομενική) τελική εικόνα;

• Όχι — η αλυσίδωση δύο φακών πάντα παράγει φαινομενική τελική εικόνα.
• Εξαρτάται μόνο από την απόσταση αντικειμένου, όχι από τη διάταξη φακών.
• Ναι — με τις σωστές αποστάσεις και εστιακές αποστάσεις, η τελική εικόνα της αλυσίδας δύο φακών προσγειώνεται ως πραγματική, έτοιμη να προβληθεί σε επιφάνεια.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή compound-enlarger και πάτησε Επαναφορά. Το L1 έχει f = 8 cm· το L2 έχει f = 12 cm, σε απόσταση 34 cm.
2. Ενεργοποίησε τις ενδείξεις απόστασης εικόνας L1 και μεγέθυνσης συστήματος.
3. Ρύθμισε την απόσταση αντικειμένου από το L1 για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την απόσταση εικόνας L1 και τη συνολική μεγέθυνση συστήματος.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε τη μεγέθυνση συστήματος M (άξονας y) έναντι της απόστασης αντικειμένου από το L1 (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου.

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε την απόσταση εικόνας L1 d_i1 από 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), μετά την απόσταση αντικειμένου L2 d_o2 = 34 − d_i1, μετά την απόσταση εικόνας του d_i2 από 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Τέλος M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Σύγκρινε το M με τον πίνακα.
2. Η προεπιλεγμένη απόσταση αντικειμένου αυτής της προεπιλογής (16 cm, το σημείο 2f του L1) δίνει M = 2 με ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ τελική εικόνα. Εξήγησε γιατί ο έλεγχος του προσήμου του d_i2 (θετικό = πραγματική) παίζει ρόλο για το αν αυτό το σύστημα θα μπορούσε πραγματικά να προβάλλει σε φωτογραφικό χαρτί.

5 · Επέκταση

1. Για να λειτουργήσει μεγεθυντής, η τελική εικόνα του πρέπει να προσγειωθεί σε θετική (πραγματική) απόσταση πέρα από το L2, στο ακριβές ύψος όπου κάθεται το φωτογραφικό χαρτί. Εξήγησε γιατί ο σχεδιασμός μεγεθυντή πρέπει να ελέγχει προσεκτικά τις εστιακές αποστάσεις και των δύο φακών και την απόστασή τους για να το εγγυηθεί.
2. Σύγκρινε την προεπιλογή M = 2 αυτού του πειράματος (πραγματική τελική εικόνα) με το M = 1 του compound-relay και το M = 4 του compound-microscope (τυπικά θεωρούμενο ως φαινομενικό μέσω προσοφθαλμίου). Εξήγησε γιατί τα ΙΔΙΑ μαθηματικά αλυσίδας δύο φακών (γινόμενο μεγενθύνσεων) μπορούν να παράγουν τόσο διαφορετικά πρακτικά αποτελέσματα ανάλογα με τις συγκεκριμένες εστιακές αποστάσεις και απόσταση που επιλέγονται.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής