Kahe läätse relee: kujutiste aheldatakse kokku

1 · Ennusta

Kaks identset koonduvat läätse on paigutatud nii, et esimese läätse kujutisest saab teise läätse ese. Kas kogu süsteemi suurendus lihtsalt korrutab kahe läätse individuaalsed suurendused?

• Süsteemi suurendus on individuaalsete suurenduste summa.
• Jah — süsteemi suurendus on iga läätse individuaalse suurenduse korrutis: M = m₁ × m₂.
• Süsteemi suurendust ei saa individuaalsetest läätse suurendustest ennustada.

2 · Seadista

1. Ava läätserel ee eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Mõlemal läätse on f = 10 cm, vahemääraga 40 cm.
2. Lülita sisse esimese läätse kujutise kauguse ja süsteemi suurenduse näidud.
3. Sea iga katse jaoks eseme kaugus läätse L1 juurest ja kirjuta üles esimene kujutise kaugus ja kogu süsteemi suurendus.

3 · Kogu andmeid

Joonista süsteemi suurendus M (y-telg) L1 eseme kauguse (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses L1 kujutise kaugus d_i1 võrrandist 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 cm), seejärel L2 eseme kaugus d_o2 = 40 − d_i1, seejärel L2 kujutise kaugus d_i2 võrrandist 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Lõpuks M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Võrdle M-i tabeliga.
2. Selgita, miks L1 tegelikust kujutisest saab L2 tegelik ESE — teine lääts ei hooli sellest, et tema „ese“ on tegelikult esimese läätse moodustatud kujutis; ta lihtsalt kujutab mis tahes kiired, kes temani jõuavad.

5 · Laienda

1. Kui ese istub L1 2f punktis (d_o1 = 20 cm, seega d_i1 = 20 cm ka), tuleb süsteemi suurendus täpselt 1 — lõplik kujutis on sama suur ja sama orientatsiooniga kui algne ese, kuigi ta läbis kaks eraldi pööramist. Selgita, miks kaks pööramist (üks läätse kohta) tühistavad, andes püstit-asemeliku lõpporienteerituse... või tühistavad? Kontrolli oma märki.
2. Mitmeläätselisi releesüsteeme nagu see kasutatakse endoskoopides ja periskoopides, et transportida kujutist kaugusele ilma suurust või selgust kaotamata. Selgita, miks üksik väga-pika-fookuskaugusega lääts ei saavutaks sama kompakset releed.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte