آینهٔ محدب: همیشه تصویری مجازی و کوچک‌شده

1 · پیش‌بینی

آینهٔ محدب (برآمده به بیرون) طبق قرارداد فاصلهٔ کانونی منفی دارد، همان‌طور که عدسی واگرا دارد. آیا هرگز تصویر حقیقی و بزرگ‌شده می‌سازد؟

• اگر جسم به‌اندازهٔ کافی نزدیک باشد می‌تواند تصویر حقیقی بسازد.
• نه — مثل عدسی واگرا، آینهٔ محدب بی‌توجه به فاصلهٔ جسم همیشه تصویری مجازی، مستقیم و کوچک‌شده می‌سازد.
• همیشه تصویر بزرگ‌شده می‌سازد.

2 · آماده‌سازی

1. پیش‌تنظیم محدب-مجازی 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، بزرگنمایی m (محور y) را بر حسب فاصلهٔ جسم d_o (محور x) رسم کنید. آیا m هرگز از 1 می‌گذرد؟

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 فاصلهٔ کانونی منفیِ آینهٔ محدب، در هر فاصلهٔ جسمی تصویری مجازی و کوچک‌شده تضمین می‌کند — دقیقاً هم‌رفتار با آزمایش عدسی واگرا.

5 · گسترش

1. آینه‌های محدب برای آینه‌های امنیتی مغازه و آینهٔ بغل خودرو («اجسام در آینه نزدیک‌ترند از آنچه می‌نمایند») دقیقاً به این دلیل به کار می‌روند که میدان دیدی وسیع را در اندازهٔ کوچک نشان می‌دهند. با داده‌های بزرگنمایی‌تان توضیح دهید چرا آن جمله روی آینه‌های خودرو لازم است.
2. مقدارهای بزرگنمایی این آزمایش را با آزمایش مقعر-حقیقی در فاصله‌های مشابه جسم مقایسه کنید. توضیح دهید چرا تصویر کوچک‌شدهٔ آینهٔ محدب بنیادی متفاوت از تصویر بزرگ‌شده (یا وارونه) آینهٔ مقعر است.

فیزیک پشت این آزمایش

← بازگشت به آزمایش