Κοίλος καθρέφτης: Πραγματικές εικόνες όπως συγκεντρωτικός φακός

1 · Πρόβλεψε

Κοίλος καθρέφτης εστιάζει το φως όπως συγκεντρωτικός φακός. Η μετακίνηση αντικειμένου πιο μακριά από κοίλο καθρέφτη μετακινεί την πραγματική του εικόνα πιο κοντά στο εστιακό σημείο του καθρέφτη, με τον ίδιο τρόπο που κάνει για φακό;

• Όχι — μακρύτερο αντικείμενο μετακινεί την εικόνα πιο μακριά από τον καθρέφτη.
• Καθρέφτες και φακοί ακολουθούν εντελώς διαφορετικούς κανόνες απεικόνισης.
• Ναι — η ίδια σχέση 1/f = 1/d_o + 1/d_i ισχύει, ώστε μακρύτερο αντικείμενο δίνει εικόνα πιο κοντά στην εστιακή απόσταση.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή concave-real και πάτησε Επαναφορά. Η εστιακή απόσταση του καθρέφτη είναι σταθερή στα 15 cm.
2. Ενεργοποίησε τις ενδείξεις απόστασης εικόνας και μεγέθυνσης.
3. Ρύθμισε την απόσταση αντικειμένου για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την απόσταση εικόνας και τη μεγέθυνση.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε την απόσταση εικόνας d_i (άξονας y) έναντι της απόστασης αντικειμένου d_o (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου.

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε d_i από 1/f = 1/d_o + 1/d_i χρησιμοποιώντας f = 15 cm, μετά m = −d_i/d_o. Σύγκρινε και τα δύο με τον πίνακα.
2. Εξήγησε γιατί η εξίσωση καθρέφτη είναι μαθηματικά πανομοιότυπη σε μορφή με την εξίσωση λεπτού φακού — και οι δύο χρησιμοποιούν την ίδια σχέση 1/f = 1/d_o + 1/d_i, παρότι ο καθρέφτης ανακλά φως αντί να το διαθλά.

5 · Επέκταση

1. Καθρέφτης ξυρίσματος ή μακιγιάζ είναι κοίλος, κρατούμενος πιο κοντά από την εστιακή του απόσταση για να δώσει μεγεθυμένη φαινομενική εικόνα (όπως το πείραμα μεγεθυντικού φακού). Αυτό το πείραμα αντίθετα κρατά το αντικείμενο πέρα από f, δίνοντας πραγματική, ανάστροφη εικόνα. Εξήγησε πότε θα ήθελες κάθε ρύθμιση.
2. Κάθε εικόνα σε αυτό το πείραμα έχει αρνητική μεγέθυνση. Εξήγησε, χρησιμοποιώντας την πραγματική ανακλώμενη γεωμετρία κοίλου καθρέφτη, γιατί πραγματική εικόνα που σχηματίζει κοίλος καθρέφτης είναι ανάστροφη, ακριβώς όπως η πραγματική εικόνα συγκεντρωτικού φακού.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής