Polttopiste: missä kuvat pakenevat äärettömyyteen

1 · Ennusta

Kun objekti lähestyy kokoavan linnssin polttoväliä sen takaa, mitä kuvan etäisyydelle tapahtuu?

• Kuvan etäisyys kutistuu kohti nollaa.
• Kuvan etäisyys pysyy suunnilleen vakiona.
• Kuvan etäisyys kasvaa rajatta, haarautuen äärettömyyteen juuri, kun objekti saavuttaa polttopisteen.

2 · Kokoa

1. Avaa polttopiste-esiasetus ja paina Nollaa. Linnssin polttoväli on kiinnitetty arvoon 10 cm.
2. Ota käyttöön kuvan etäisyyden lukema.
3. Aseta objektietäisyys jokaiselle suoritukselle (lähestyen polttoväliä sen takaa) ja kirjaa kuvan etäisyys.

3 · Kerää data

Kuvaa kuvan etäisyys d_i (y-akseli) objektietäisyyttä d_o vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Ammuuko se ylöspäin, kun d_o lähestyy arvoa 10 cm?

4 · Analysoi

1. Yhdelle suoritukselle laske d_i = d_o·f/(d_o − f) arvolla f = 10 cm. Vertaa taulukkoon.
2. Selitä ohuen linnssin yhtälön avulla, miksi d_o − f:n lähestyminen nollaa (positiiviselta puolelta) lähettää d_i:n kohti positiivista äärettömyyttä.

5 · Laajenna

1. Kun objekti istuu täsmälleen polttopisteessä, linsistä poistuvat säteet poistuvat täydellisesti rinnakkaisina – kuva ”äärettömyydessä”. Selitä, miksi majakka tai valonheitin sijoittaa polttimonensa täsmälleen linnssin (tai peilin) polttopisteeseen.
2. Tämä täsmällinen asetelma – lähde polttopisteessä tuottamassa rinnakkaisia ulostulosäteitä – kutsutaan kollimaattoriksi, jota käytetään luomaan rinnakkaisia säteitä laboratorioinstrumenteille. Miksi tutkijat tarvitsisivat täydellisesti rinnakkaisen valonsäteen tietyille kokeille?

Tämän kokeen fysiikka

← Takaisin kokeeseen

138 ilmaista tulostettavaa fysiikan työarkkia