Lensmaker's Equation: Focal Length mula sa Curvature

1 · Humula

Galing sa glass index at curvature ng dalawang surface ang focal length ng lens. Ang paggawa ba ng isang surface na mas flat (mas malaking radius ng curvature) ay nagpapataas o nagpapababa ng focal length?

2 · Mag-set Up

  1. Buksan ang lensmaker preset at pindutin ang I-reset. Ang lens na ito ay may index n = 1.5, na may nakatakdang radius ng pangalawang surface sa R₂ = −20 cm.
  2. I-enable ang focal-length readout.
  3. Itakda ang radius ng curvature ng unang surface sa bawat trial at itala ang resulta na focal length.

3 · Mangulekta ng Data

Radius ng unang surface R₁ (cm)Focal length f (cm)
15.00
20.00
25.00

I-plot ang focal length f (y-axis) laban sa R₁ (x-axis) para sa tatlong trial.

4 · Mag-analisa

  1. Para sa isang trial, kalkulahin ang f mula sa 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) gamit ang n = 1.5, R₂ = −20 cm. Ihambing sa table.
  2. Ipaliwanag, gamit ang lensmaker's equation, kung bakit ang paglaki ng R₁ (pagiging flat ng unang surface) ay nagpapataas ng focal length — mas mahina magbend ang mas flat na lens.

5 · Palawakin

  1. May R₁ > 0 at R₂ < 0 ang lens na ito — parehong umbok palabas (biconvex lens), ang pinakamalakas na karaniwang converging hugis. Ipaliwanag, gamit ang lensmaker's equation, kung bakit mas mahabang focal length ang plano-convex lens (isang flat na side, R = ∞) kaysa biconvex na magkapareho ng salamin at curvature.
  2. Pinipili ng gumagawa ng eyeglass lens ang surface curvature (hindi lang glass index) para maabot ang niresetang focal length habang kinokontrol ang bigat at kapal ng gilid. Ipaliwanag kung bakit magkapareho ng eksaktong focal length ang dalawang magkaibang pares na (R₁, R₂), gamit ang istruktura ng lensmaker's equation.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

Lensmaker's Equation

Galing nang direkta sa glass index at dalawang surface curvature ang focal length ng manipis na lens: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Ganyan hinuhulaan ng lens designer ang optical behavior mula sa pisikal na manufacturing parameter.

← Bumalik sa experiment