عدسی بهعنوان ذرهبین
1 · پیشبینی
جسمی به عدسی همگرا نزدیکتر از فاصلهٔ کانونیاش است. آیا عدسی همچنان تصویر حقیقی میسازد یا چیز دیگری؟
- همچنان تصویر حقیقی میسازد، فقط دورتر.
- تصویری مجازی، مستقیم و بزرگشده در همان سمت جسم میسازد — ذرهبین.
- درون فاصلهٔ کانونی اصلاً تصویری ساخته نمیشود.
2 · آمادهسازی
- پیشتنظیم ذرهبین را باز کنید و Reset بزنید. فاصلهٔ کانونی عدسی ثابت 10 cm است.
- قرائتهای فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را فعال کنید.
- فاصلهٔ جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید (همیشه کمتر از فاصلهٔ کانونی) و فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را ثبت کنید.
3 · گردآوری داده
| فاصلهٔ جسم d_o (cm) | فاصلهٔ تصویر d_i (cm) | بزرگنمایی m |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
برای سه آزمایش، بزرگنمایی m (محور y) را بر حسب فاصلهٔ جسم d_o (محور x) رسم کنید. آیا m با کوچکشدن d_o به سوی صفر رشد میکند؟
4 · تحلیل
- برای یک آزمایش، d_i را از 1/f = 1/d_o + 1/d_i با f = 10 cm حساب کنید، سپس m = −d_i/d_o. هر دو را با جدول مقایسه کنید.
- هر آزمایش d_i منفی و m مثبتِ بزرگتر از 1 میدهد. توضیح دهید فاصلهٔ تصویر منفی چه معنایی دارد (تصویر مجازی، همان سمت جسم) و چرا m اینجا مثبت است نه منفی.
5 · گسترش
- دادههایتان نشان میدهد نزدیککردن جسم به عدسی (d_o کوچکتر، همیشه زیر f) بزرگنمایی را زیاد میکند. توضیح دهید چرا ذرهبینیِ خیلی نزدیک به جسم کوچک، آن را بزرگتر از نگهداشتن دورتر (ولی هنوز درون f) نشان میدهد.
- اگر جسم دقیقاً در طول کانونی یعنی d_o = f قرار گیرد، بر سر تصویر (و بزرگنمایی) چه میآید؟ با نتیجهٔ آزمایش focal-point مقایسه کنید.
فیزیک پشت این آزمایش
بزرگنمایی تصویر مجازی
وقتی جسم درون طول کانونی عدسی همگرا قرار گیرد، فاصلهٔ تصویر d_i منفی درمیآید (مجازی، همسمت با جسم) و بزرگنمایی m = −d_i/d_o مثبت و بزرگتر از 1 درمیآید — تصویری راست و بزرگشده؛ اساس ذرهبین.