Συγκεντρωτικός φακός: Πραγματικές εικόνες πέρα από 2f

1 · Πρόβλεψε

Ένα αντικείμενο βρίσκεται πέρα από την εστιακή απόσταση συγκεντρωτικού φακού. Καθώς το απομακρύνεις από τον φακό, η πραγματική εικόνα που σχηματίζεται στην άλλη πλευρά πλησιάζει τον φακό ή απομακρύνεται;

2 · Διάταξη

  1. Άνοιξε την προεπιλογή converging-real και πάτησε Επαναφορά. Η εστιακή απόσταση του φακού είναι σταθερή στα 10 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

Απόσταση αντικειμένου d_o (cm)Απόσταση εικόνας d_i (cm)Μεγέθυνση m
15.00
20.00
30.00

Χαράξε το 1/d_i (άξονας y) έναντι του 1/d_o (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου. Είναι η γραμμή ευθεία;

4 · Ανάλυση

  1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε d_i από 1/f = 1/d_o + 1/d_i χρησιμοποιώντας f = 10 cm, μετά m = −d_i/d_o. Σύγκρινε και τα δύο με τον πίνακα.
  2. Εξήγησε, χρησιμοποιώντας την εξίσωση λεπτού φακού, γιατί η μετακίνηση του αντικειμένου πιο μακριά από τον φακό (αύξηση d_o) κάνει την απόσταση εικόνας να συρρικνώνεται προς την εστιακή απόσταση.

5 · Επέκταση

  1. Κάθε δοκιμή δίνει αρνητική μεγέθυνση. Εξήγησε τι σημαίνει φυσικά αρνητική m για τον προσανατολισμό της εικόνας σε σύγκριση με το αντικείμενο.
  2. Φακός κάμερας σχηματίζει πραγματική εικόνα στον αισθητήρα για οποιοδήποτε αντικείμενο πέρα από την εστιακή απόσταση. Εξήγησε, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα σου, γιατί η φωτογράφιση κάτι πολύ μακρινού (d_o ≫ f) πάντα τοποθετεί την εικόνα πολύ κοντά στο εστιακό επίπεδο.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

Εξίσωση λεπτού φακού

Για λεπτό φακό, απόσταση αντικειμένου, απόσταση εικόνας και εστιακή απόσταση σχετίζονται κατά 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Αυτή η ενιαία εξίσωση καλύπτει συγκεντρωτικούς και αποσπειρτικούς φακούς εξίσου, χρησιμοποιώντας υπογεγραμμένες αποστάσεις.

Εγκάρσια μεγέθυνση

Το μέγεθος της εικόνας σε σχέση με το αντικείμενο είναι m = −d_i/d_o. Αρνητική m σημαίνει ανάστροφη εικόνα· |m| > 1 σημαίνει ότι η εικόνα είναι μεγεθυμένη.

← Πίσω στο πείραμα

Οπτική

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής