آینهٔ مقعر: تصاویر حقیقی مثل عدسی همگرا

1 · پیش‌بینی

آینهٔ مقعر نور را مثل عدسی همگرا کانونی می‌کند. آیا دورکردن جسم از آینهٔ مقعر، تصویر حقیقی‌اش را همان‌طور که برای عدسی می‌کند به نقطهٔ کانونی آینه نزدیک‌تر می‌کند؟

• نه — جسم دورتر، تصویر را از آینه دورتر می‌برد.
• آینه‌ها و عدسی‌ها قواعد تصویرسازی کاملاً متفاوتی دارند.
• بله — همان رابطهٔ 1/f = 1/d_o + 1/d_i برقرار است، پس جسم دورتر تصویری نزدیک‌تر به طول کانونی می‌دهد.

2 · آماده‌سازی

1. پیش‌تنظیم مقعر-حقیقی را باز کنید و Reset بزنید. فاصلهٔ کانونی آینه ثابت 15 cm است.
2. قرائت‌های فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را فعال کنید.
3. فاصلهٔ جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید و فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را ثبت کنید.

3 · گردآوری داده

برای سه آزمایش، فاصلهٔ تصویر d_i (محور y) را بر حسب فاصلهٔ جسم d_o (محور x) رسم کنید.

4 · تحلیل

1. برای یک آزمایش، d_i را از 1/f = 1/d_o + 1/d_i با f = 15 cm حساب کنید، سپس m = −d_i/d_o. هر دو را با جدول مقایسه کنید.
2. توضیح دهید چرا معادلهٔ آینه از نظر ریاضی همان شکل معادلهٔ عدسی نازک است — هر دو از همان رابطهٔ 1/f = 1/d_o + 1/d_i استفاده می‌کنند، حتی وقتی آینه نور را بازتاب می‌کند نه شکست.

5 · گسترش

1. آینهٔ اصلاح یا آرایش مقعر است، نزدیک‌تر از فاصلهٔ کانونیش نگه داشته می‌شود تا تصویری مجازی و بزرگ‌شده بدهد (مثل آزمایش ذره‌بین). این آزمایش در عوض جسم را فراتر از f نگه می‌دارد و تصویر حقیقی و وارونه می‌دهد. توضیح دهید کِی هر پیکربندی را می‌خواهید.
2. هر تصویر در این آزمایش بزرگنمایی منفی دارد. با هندسهٔ بازتابی واقعی آینهٔ مقعر توضیح دهید چرا تصویر حقیقی آینهٔ مقعر وارونه است، مثل تصویر حقیقی عدسی همگرا.

فیزیک پشت این آزمایش

← بازگشت به آزمایش