عدسی به‌عنوان ذره‌بین

1 · پیش‌بینی

جسمی به عدسی همگرا نزدیک‌تر از فاصلهٔ کانونی‌اش است. آیا عدسی همچنان تصویر حقیقی می‌سازد یا چیز دیگری؟

2 · آماده‌سازی

  1. پیش‌تنظیم ذره‌بین را باز کنید و Reset بزنید. فاصلهٔ کانونی عدسی ثابت 10 cm است.
  2. قرائت‌های فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را فعال کنید.
  3. 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

  1. 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.
  2. 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

  1. 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.
  2. 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.

← بازگشت به آزمایش