Two-Lens Relay: Pag-chain ng Image
1 · Humula
Dalawang magkaparehong converging lens ang inilagay para ang image ng unang lens ay maging object ng pangalawa. Ba simpleng minumultiply ang overall system magnification ang dalawang indibidwal na magnification?
- Kabuuan ang system magnification ng indibidwal na magnification.
- Oo — produkto ang system magnification ng magnification ng bawat lens: M = m₁ × m₂.
- Hindi mahuhulaan ang system magnification mula sa indibidwal na lens.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang compound-relay preset at pindutin ang I-reset. Parehong f = 10 cm ang dalawang lens, magkalayo ng 40 cm.
- I-enable ang first-lens image-distance at system-magnification readout.
- Itakda ang object distance mula sa lens 1 sa bawat trial at itala ang unang image distance at overall system magnification.
3 · Mangulekta ng Data
| Object distance mula sa L1 (cm) | Image distance ng L1 (cm) | System magnification M |
|---|---|---|
| 14.00 | ||
| 20.00 | ||
| 26.00 |
I-plot ang system magnification M (y-axis) laban sa object distance ng L1 (x-axis) para sa tatlong trial.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang image distance ng L1 na d_i1 mula sa 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 cm), tapos ang object distance ng L2 na d_o2 = 40 − d_i1, tapos ang image distance ng L2 na d_i2 mula sa 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Sa wakas M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Ihambing ang M sa table.
- Ipaliwanag kung bakit ang real image ng L1 ay nagiging tunay na OBJECT ng L2 — walang pakialam ang pangalawang lens na ang 'object' nito ay image na ginawa ng unang lens; ine-image lang nito ang anumang ray na umaabot dito.
5 · Palawakin
- Kapag nasa 2f point ng L1 ang object (d_o1 = 20 cm, kaya d_i1 = 20 cm din), eksaktong 1 ang system magnification — parehong sukat at orientasyon ang final image gaya ng orihinal na object, kahit dumaan ito sa dalawang hiwalay na pagbabaligtad. Ipaliwanag kung bakit nagka-cancel ang dalawang inversion (isa kada lens) para sa katumbas-na-nakatayong final orientation… o hindi? Tsekin ang sign mo.
- Ginagamit ang multi-lens relay system na gaya nito sa endoscope at periscope para mag-transport ng image sa malayo nang walang pagkawala ng sukat o kalinawan. Ipaliwanag kung bakit hindi makakamit ng iisang napakahabang focal length na lens ang parehong compact na relay.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Compound System Magnification
Para sa anumang chain ng imaging element, produkto ng magnification ng bawat element ang overall system magnification: M = m₁ × m₂ × … Ine-image ng bawat element ang anumang object (tunay o image ng naunang element) na aktwal nitong natatanggap.