Linssi suurennuslasina
1 · Ennusta
Objekti on lähempänä kokoavaa linssiä kuin sen polttoväli. Muodostaako linssi silti todellisen kuvan vai jotakin erilaista?
- Se muodostaa edelleen todellisen kuvan, vain kauempana.
- Se muodostaa suurennetun, pystyssä olevan näennäiskuvan samalla puolella kuin objekti – suurennuslasi.
- Mitään kuvaa ei muodostu lainkaan polttovälin sisällä.
2 · Kokoa
- Avaa suurennuslasi-esiasetus ja paina Nollaa. Linnssin polttoväli on kiinnitetty arvoon 10 cm.
- Ota käyttöön kuvan etäisyyden ja suurennuksen lukemat.
- Aseta objektietäisyys jokaiselle suoritukselle (aina pienempi kuin polttoväli) ja kirjaa kuvan etäisyys ja suurennus.
3 · Kerää data
| Objektietäisyys d_o (cm) | Kuvan etäisyys d_i (cm) | Suurennus m |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
Kuvaa suurennus m (y-akseli) objektietäisyyttä d_o vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Kasvaako m, kun d_o kutistuu kohti nollaa?
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.
- Jokainen suoritus antaa negatiivisen d_i:n ja positiivisen m:n suurempana kuin 1. Selitä, mitä negatiivinen kuvan etäisyys tarkoittaa (näennäiskuva, sama puoli kuin objekti) ja miksi m on tässä positiivinen negatiivisen sijaan.
5 · Laajenna
- Datasi osoittaa, että objektin siirtäminen lähemmäs linssiä (pienempi d_o, aina arvon f alapuolella) kasvattaa suurennusta. Selitä, miksi suurennuslasi, joka pidetään hyvin lähellä pientä objektia, näyttää sen suurempana kuin pidemmän etäisyyden päästä (mutta silti arvon f sisällä).
- Mitä kuvälle (ja suurennukselle) tapahtuisi, jos objekti sijoitettaisiin täsmälleen polttovälille, d_o = f? Vertaa polttopiste-kokeen tulokseen.
Tämän kokeen fysiikka
Näennäiskuvan suurennus
Kun objekti istuu kokoavan linnssin polttovälin sisällä, kuvan etäisyys d_i on negatiivinen (näennäinen, sama puoli kuin objekti), ja suurennus m = −d_i/d_o on positiivinen ja suurempi kuin 1 – pystyssä oleva, suurennettu kuva, suurennuslasin perusta.
Optiikka
- Kokoava linssi: todelliset kuvat arvon 2f takana
- Polttopiste: missä kuvat pakenevat äärettömyyteen
- 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
- Prisma taittaa valoa: poikkeamakulma