Lihtsuurendi: nurgeline suurendus
1 · Ennusta
Lihtne luup, kasutatuna lõdvestunud silmaga, omab oma eseme asetatuna täpselt läätse fookuspunkti. Kas lühi-fookuskaugusega lääts annab kõrgema või madalama nurgelise suurenduse?
- Lühem fookuskaugus annab madalama suurenduse.
- Suurendus ei sõltu läätse fookuskaugusest.
- Kõrgema — lühem fookuskaugus laseb sul esemele palju lähemale minna, kui silma abita lähimpunkt lubaks, andes suurema näiva nurgelise suuruse.
2 · Seadista
- Ava lihtsuurendi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Ese istub täpselt läätse fookuspunktis (lõdvestunud silma vaatamine, näiv kujutis lõpmatuses).
- Lülita sisse nurgelise suurenduse näit.
- Sea iga katse jaoks läätse fookuskaugus ja kirjuta üles tulev nurgeline suurendus.
3 · Kogu andmeid
| Läätse fookuskaugus f (cm) | Nurksuurendus M |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 15.00 |
Joonista M (y-telg) 1/f (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas joon on sirge läbi origo?
4 · Analüüsi
- Arvuta ühes katses M = N/f, kasutades standardset lähimpunkti kaugust N = 25 cm. Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks lühem fookuskaugus annab kõrgema suurenduse: ta laseb lõdvestunud silmal vaadata eset palju lähemalt, kui tema enda abita lähimpunkt kunagi lubaks, pannes eseme hõivama palju suurema nurga.
5 · Laienda
- Väga lühi-fookuskaugusega suurendid (andavad kõrge M) omavad ka väga lühikesi töökaugusi (ese puudutab peaaegu läätse), mis muutub teatud suurendusest üles praktiliseks mitte. Selgita, miks juveliiride luubid ja lihtsad käsusuurendid harva ületavad umbes 10×–20×.
- Palju kõrgema suurenduse jaoks, kui lihtne lääts praktiliselt saavutada saab, lähevad optilised disainerid üle liitsüsteemidele (nagu liitmikroskoobi eksperiment). Selgita, miks kahe mõõduka suurendusastme aheldamine, pigem kui ühe äärmiselt lühi-fookuskaugusega läätse kasutamine, on praktiline lahendus.
Selle eksperimendi füüsika
Lihtsuurendi nurksuurendus
Luup, kasutatuna lõdvestunud silmaga ja esemega fookuspunktis, saavutab nurgelise suurenduse M = N/f, kus N = 25 cm on standardne lähimpunkti kaugus. Lühem fookuskaugus tähendab kõrgemat suurendust.
Optika
- Koonduv lääts: tegelikud kujutised üle 2f
- Fookuspunkt: kuhu kujutised lõpmatusse põgenevad
- 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