Hajottava linssi: aina näennäinen, aina pienennetty
1 · Ennusta
Hajottavalla linsillä on negatiivinen polttoväli. Muodostaako se koskaan todellisen, suurennetun kuvan, kuten kokoava linssi voi?
- Ei – hajottava linssi muodostaa aina pienemmän, pystyssä olevan näennäiskuvan riippumatta objektietäisyydestä.
- Se muodostaa todellisen kuvan, kun objekti on tarpeeksi kaukana.
- Se muodostaa aina todellisen, suurennetun kuvan.
2 · Kokoa
- Avaa hajottava näennäiskuva -esiasetus ja paina Nollaa. Linnssin polttoväli on kiinnitetty arvoon −10 cm.
- Ota käyttöön kuvan etäisyyden ja suurennuksen lukemat.
- Aseta objektietäisyys jokaiselle suoritukselle ja kirjaa kuvan etäisyys ja suurennus.
3 · Kerää data
| Objektietäisyys d_o (cm) | Kuvan etäisyys d_i (cm) | Suurennus m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
Kuvaa suurennus m (y-akseli) objektietäisyyttä d_o vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Ylittääkö m koskaan arvon 1?
4 · Analysoi
- Yhdelle suoritukselle laske d_i kaavasta 1/f = 1/d_o + 1/d_i arvolla f = −10 cm, sitten m = −d_i/d_o. Vertaa molempia taulukkoon.
- Selitä, miksi riippumatta siitä, kuinka suureksi d_o kasvaa, d_i pysyy negatiivisena (näennäisenä) ja m positiivisena ja pienempänä kuin 1 hajottavalla linsillä – toisin kuin kokoavan linnssin käyttäytyminen kokoava todellinen kuva -kokeessa.
5 · Laajenna
- Ovan turvareikä käyttää hajottavaa linssiä (tai vastaavaa laajakulmasuunnitelmaa) näyttääkseen pienennetyn, laajan näkökentän kuvan siitä, kuka on ulkopuolella. Selitä, miksi pienennetty kuva on juuri sitä, mitä haluaisit turvareiän tarkoitukseen.
- Kun d_o kasvaa hyvin suureksi (objekti hyvin kaukana), mihin d_i lähestyy? Vertaa sitä linnssin polttoväliin ja selitä fysikaalisesti, miksi hajottavan linnssin näennäiskuva ei voi koskaan liikkua oman polttopisteensä ohi.
Tämän kokeen fysiikka
Hajottavan linnssin kuvantaminen
Hajottavalla linsillä on negatiivinen polttoväli. Arvon f < 0 sijoittaminen kaavaan 1/f = 1/d_o + 1/d_i tuottaa aina negatiivisen d_i:n (näennäisen) ja arvon 0 < m < 1 (pienennetty, pystyssä) mille tahansa positiiviselle objektietäisyydelle.
Optiikka
- Kokoava linssi: todelliset kuvat arvon 2f takana
- Polttopiste: missä kuvat pakenevat äärettömyyteen
- Linssi suurennuslasina
- Kovera peili: todelliset kuvat kuin kokoava linssi
- Kupera peili: aina pienennetty näennäiskuva
- Tasapeili: erikoistapaus, invariantti
- Näennäissyvyys: miksi allas näyttää matalammalta kuin se on
- Täydellinen sisäinen heijastuminen: kriittinen kulma
- Kahden linnssin relaasi: kuvien ketjuttaminen yhteen
- Yhdistelmämikroskooppi: kaksi linssiä suureen suurennukseen
- Valokuvasuurennuskone: kaksi linssiä todelliseen, suurempaan kuvaan
- Prisma taittaa valoa: poikkeamakulma