Kaukonäköisyys korjattu: kokoava linssi toiminnassa
1 · Ennusta
Kaukonäköisen silmän kokoava korjaava linssi (f = 33 cm tässä) on tarkoitettu saamaan lähellä oleva objekti näyttämään silmän (ulos työnnetylle) lähipisteelle sen sijaan. Kun todellinen objekti lähestyy linnssin omaa polttoväliä, mitä kuvan etäisyydelle tapahtuu?
- Kuvan etäisyys pysyy suunnilleen vakiona.
- Se kasvaa nopeasti suuruudeltaan – kun todellinen objektietäisyys lähestyy linnssin polttoväliä, näennäiskuvan etäisyys muuttuu dramaattisesti.
- Kuvan etäisyys kutistuu kohti nollaa.
2 · Kokoa
- Avaa korjattu kaukonäköisyys -esiasetus ja paina Nollaa. Korjaavalla kokoavalla linsillä on f = 33 cm.
- Ota käyttöön korjaavan linnssin kuvan etäisyyden lukema.
- Aseta todellinen (lähellä oleva) objektietäisyys jokaiselle suoritukselle ja kirjaa korjaavan linnssin muodostama näennäiskuvan etäisyys.
3 · Kerää data
| Todellinen objektietäisyys d_o (cm) | Korjaavan linnssin kuvan etäisyys d_i (cm) |
|---|---|
| 10.00 | |
| 15.00 | |
| 20.00 |
Kuvaa kuvan etäisyys d_i (y-akseli) objektietäisyyttä d_o vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Kasvaako |d_i| jyrkästi, kun d_o lähestyy arvoa 33 cm?
4 · Analysoi
- Yhdelle suoritukselle laske d_i kaavasta 1/f = 1/d_o + 1/d_i arvolla f = 33 cm. Vertaa taulukkoon.
- Selitä, miksi objektietäisyydelle, joka on selvästi polttovälin alapuolella (kuten kaikissa kolmessa suorituksessa tässä), linssi muodostaa kaukaisen näennäiskuvan – tuoden liian lähellä olevan objektin ”ulos” siihen kohtaan, jossa kaukonäköinen silmä oikeasti voi tarkentaa siihen.
5 · Laajenna
- Laske suurennus m = −d_i/d_o kullekin suorituksellesi. Selitä, miksi tällaisella asetuksella olevat lukulasit myös suurentavat lukemasi näkyvää kokoa, sivuvaikutuksena sen näennäiskuvan siirtämisestä kauemmas.
- Tämän linnssin f = 33 cm vastaa suunnilleen korjaavaa tehoa, joka tarvitaan lähipisteelle noin 100 cm (tarkista hyperopia-kokeen kaavasta: P = 4 − 1 = 3 D, joten f = 1/3 m ≈ 33 cm). Varmenna, että nämä kuvaavat samaa linssiä kahdella tavalla.
Tämän kokeen fysiikka
Miten lukulassien linssit toimivat
Kokoava korjaava linssi ottaa lähellä olevan objektin (silmän sumuan lähipistealueen sisällä) ja muodostaa näennäiskuvan kauemmas – silmän todellisen lähipisteen tasolle tai sen ohi – antaen kaukonäköisen silmän tarkentaa siihen kuvaan sen sijaan.
Optiikka
- Kokoava linssi: todelliset kuvat arvon 2f takana
- Polttopiste: missä kuvat pakenevat äärettömyyteen
- Linssi suurennuslasina
- Hajottava linssi: aina näennäinen, aina pienennetty
- 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