Fookuspunkt: kuhu kujutised lõpmatusse põgenevad
1 · Ennusta
Kui ese läheneb koonduva läätse fookuskaugusele üle selle, mis juhtub kujutise kaugusega?
- Kujutise kaugus kahaneb nulli poole.
- Kujutise kaugus püsib umbes konstantne.
- Kujutise kaugus kasvab piiritult, divergeerudes lõpmatusse täpselt siis, kui ese jõuab fookuspunkti.
2 · Seadista
- Ava fookuspunkti eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Läätse fookuskaugus on fikseeritud 10 cm.
- Lülita sisse kujutise kauguse näit.
- Sea iga katse jaoks eseme kaugus (lähtedes fookuskaugusele üle selle) ja kirjuta üles kujutise kaugus.
3 · Kogu andmeid
| Eseme kaugus d_o (cm) | Kujutise kaugus d_i (cm) |
|---|---|
| 11.00 | |
| 12.00 | |
| 15.00 |
Joonista kujutise kaugus d_i (y-telg) eseme kauguse d_o (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas ta lendab üles, kui d_o läheneb 10 cm-le?
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses d_i = d_o·f/(d_o − f), kasutades f = 10 cm. Võrdle tabeliga.
- Selgita õhese läätse võrrandi abil, miks d_o − f nullile lähenedes (positiivselt poolt) saadab d_i positiivse lõpmatuseni.
5 · Laienda
- Kui ese istub täpselt fookuspunktis, väljuvad läätsest lahkuvad kiired täiuslikult rööpselt — kujutis „lõpmatuses“. Selgita, miks tuletorn või prožektori asetab oma lambi täpselt läätse (või peegli) fookuspunkti.
- Täpselt see ülesehis — allikas fookuspunktis, andes rööpsed väljudkiired — on kolimaator, mida kasutatakse rööpsate kiirte loomiseks laboriseadmetele. Miks võivad teadlased vajada täiuslikult rööpsat valgusvihku teatud eksperimentide jaoks?
Selle eksperimendi füüsika
Õhese läätse võrrand fookuspunkti lähedal
Kui eseme kaugus d_o läheneb fookuskaugusele f, läheb nimetaja (d_o − f) võrrandis d_i = d_o·f/(d_o − f) nullile, saates kujutise kauguse lõpmatusse — kujutis „põgeneb“ punkti lõpmatuses.
Optika
- Koonduv lääts: tegelikud kujutised üle 2f
- Lääts luubina
- Hajuv lääts: alati näiv, alati vähendatud
- Nõgav peegel: tegelikud kujutised nagu koonduval läätsel
- 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