Nõgav peegel: tegelikud kujutised nagu koonduval läätsel
1 · Ennusta
Nõgav peegel koondab valgust nagu koonduv lääts. Kas eseme liigutamine nõgavast peeglist kaugemale liigutab tema tegeliku kujutise peegli fookuspunktile lähemale, samal viisil kui läätse puhul?
- Ei — kaugemal ese liigutab kujutise peeglist kaugemale.
- Peeglid ja läätsed järgivad täiesti erinevaid kujutisereegleid.
- Jah — sama 1/f = 1/d_o + 1/d_i seos kehtib, seega kaugemal ese annab kujutise fookuskaugusele lähemale.
2 · Seadista
- Ava nõgava tegeliku kujutise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Peegli fookuskaugus on fikseeritud 15 cm.
- Lülita sisse kujutise kauguse ja suurenduse näidud.
- Sea iga katse jaoks eseme kaugus ja kirjuta üles kujutise kaugus ja suurendus.
3 · Kogu andmeid
| Eseme kaugus d_o (cm) | Kujutise kaugus d_i (cm) | Suurendus m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 40.00 | ||
| 60.00 |
Joonista kujutise kaugus d_i (y-telg) eseme kauguse d_o (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses d_i võrrandist 1/f = 1/d_o + 1/d_i, kasutades f = 15 cm, seejärel m = −d_i/d_o. Võrdle mõlemat tabeliga.
- Selgita, miks peegli võrrand on matemaatiliselt identne kujult õhese läätse võrrandiga — mõlemad kasutavad sama 1/f = 1/d_o + 1/d_i seost, kuigi peegel peegeldab valgust pigem kui murdab.
5 · Laienda
- Raseerimis- või meigipeegel on nõgav, hoitud oma fookuskaugusest lähemal, andes suurendatud näiva kujutise (nagu luubi eksperimendis). See eksperiment hoiab selle asemel eseme üle f, andes tegeliku, tagurpidi kujutise. Selgita, millal sa tahaksid kumbagi üleseadet.
- Igal kujutisel selles eksperimendis on negatiivne suurendus. Selgita, kasutades nõgava peegli tegelikut peegeldusgeomeetriat, miks nõgava peegli moodustatud tegelik kujutis on tagurpidi, täpselt nagu koonduva läätse tegelik kujutis.
Selle eksperimendi füüsika
Peegli võrrand
Nõgav (koondav) peegel allub samale kujutise seadusele kui koonduv lääts: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, koos m = −d_i/d_o. Peegli fookuskaugus on positiivne, kattudes läätse märgikonventsiooniga.
Optika
- Koonduv lääts: tegelikud kujutised üle 2f
- Fookuspunkt: kuhu kujutised lõpmatusse põgenevad
- Lääts luubina
- Hajuv lääts: alati näiv, alati vähendatud
- Kumer peegel: alati vähendatud näiv kujutis
- Tasapeegel: eriline, muutumatu juht
- Näiv sügavus: miks bassein näib madalam kui ta on
- Täielik sisemine peegeldumine: piirnurk
- Kahe läätse relee: kujutiste aheldatakse kokku
- Liitmikroskoop: kaks läätse kõrgeks suurenduseks
- Foto suurendusaparaat: kaks läätse tegelikuks, suuremaks kujutiseks
- Prisma painutab valgust: hälbenurk