Yksinkertainen suurennuslasi: kulmasuurennus
1 · Ennusta
Yksinkertainen suurennuslasi, käytettynä levolla silmällä, pitää objektinsa täsmälleen linnssin polttopisteessä. Antaako lyhyempipolttovälinen linssi korkeamman vai matalamman kulmasuurennuksen?
- Lyhyempi polttoväli antaa matalamman suurennuksen.
- Suurennus ei riipu linnssin polttovälistä.
- Korkeamman – lyhyempi polttoväli antaa sinun päästä paljon lähemmäs objektia kuin silmän avuton lähipiste sallisi, tuottaen suuremman näkyvän kulmakoon.
2 · Kokoa
- Avaa yksinkertainen suurennuslasi -esiasetus ja paina Nollaa. Objekti istuu täsmälleen linnssin polttopisteessä (levon silmän katselu, näennäiskuva äärettömyydessä).
- Ota käyttöön kulmasuurennuksen lukema.
- Aseta linnssin polttoväli jokaiselle suoritukselle ja kirjaa syntyvä kulmasuurennus.
3 · Kerää data
| Linnssin polttoväli f (cm) | Kulmasuurennus M |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 15.00 |
Kuvaa M (y-akseli) arvoa 1/f vasten (x-akseli) kolmelle suorituksellesi. Onko viiva suora origon kautta?
4 · Analysoi
- Yhdelle suoritukselle laske M = N/f käyttäen vakiota lähipisteetäisyys N = 25 cm. Vertaa taulukkoon.
- Selitä, miksi lyhyempi polttoväli antaa korkeamman suurennuksen: se antaa levon silmän katsella objektia paljon lähempää kuin sen oma avuton lähipiste koskaan sallisi, tehden objektista suuremman kulmakoon.
5 · Laajenna
- Hyvin lyhytpolttoväliset suurennuslasit (antavat korkean M:n) myös hyvin lyhyet työetäisyydet (objekti melkein koskettaa linssiä), mikä muuttuu epäkäytännölliseksi tietyn suurennuksen jälkeen. Selitä, miksi kultaseppien luupit ja yksinkertaiset käsusuurennukset harvoin ylittävät noin 10×–20×.
- Paljon suurempaan suurennukseen kuin yksinkertainen linssi voi käytännössä saavuttaa, optiset suunnittelijat siirtyvät yhdistelmäjärjestelmiin (kuten yhdistelmämikroskooppi-koe). Selitä, miksi kahden kohtuullisen suurennusvaiheen ketjuttaminen yhteen, yhden erittäin lyhytpolttovälisen linnssin sijaan, on käytännöllinen ratkaisu.
Tämän kokeen fysiikka
Yksinkertaisen suurennuslasin kulmasuurennus
Levon silmän kanssa käytetty suurennuslasi, jonka objekti on polttopisteessä, saavuttaa kulmasuurennuksen M = N/f, jossa N = 25 cm on vakiolähipisteetäisyys. Lyhyempi polttoväli tarkoittaa korkeampaa suurennusta.
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