अभिसरण लेंस: 2 से परे वास्तविक छवियां एफ
1 · भविष्यवाणी
एक वस्तु अभिसरण लेंस की फोकल लंबाई से परे बैठती है। जैसे-जैसे आप इसे लेंस से दूर ले जाते हैं, क्या दूसरी तरफ बनी वास्तविक छवि लेंस के करीब जाती है या दूर जाती है?
- लेंस के करीब - एक दूर की वस्तु अपनी छवि फोकल बिंदु के करीब बनाती है।
- लेंस से दूर.
- छवि की दूरी वस्तु की दूरी पर निर्भर नहीं करती है।
2 · सेट अप
- converging-real प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। लेंस की फोकल लंबाई 10 सेमी पर तय की गई है।
- image-distance और आवर्धन रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए वस्तु की दूरी निर्धारित करें और छवि दूरी और आवर्धन को रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| वस्तु की दूरी d_o (cm) | छवि दूरी d_i (cm) | आवर्धन एम |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
अपने तीन परीक्षणों के लिए 1 /d_i (y-अक्ष) को 1 /d_o (x-अक्ष) के विरुद्ध प्लॉट करें। क्या रेखा सीधी है?
4 · विश्लेषण करें
- एक परीक्षण के लिए, f = 10 सेमी का उपयोग करके 1 /f = 1 /d_o + 1 /d_i से d_i की गणना करें, फिर m = −d_i/d_o. दोनों की तुलना तालिका से करें।
- thin-lens समीकरण का उपयोग करके समझाएं, क्यों वस्तु को लेंस से दूर ले जाने (d_o बढ़ाने) से छवि की दूरी फोकल लंबाई की ओर कम हो जाती है।
5 · विस्तार
- प्रत्येक परीक्षण एक नकारात्मक आवर्धन देता है। बताएं कि वस्तु की तुलना में छवि के अभिविन्यास के लिए नकारात्मक एम का भौतिक रूप से क्या मतलब है।
- कैमरा लेंस फोकल लंबाई से परे किसी भी वस्तु के लिए सेंसर पर एक वास्तविक छवि बनाता है। अपने डेटा का उपयोग करते हुए समझाएं कि बहुत दूर से किसी चीज़ की तस्वीर लेने पर (d_o ≫ f) हमेशा छवि को फोकल प्लेन के बहुत करीब क्यों रखता है।
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
पतला-लेंस समीकरण
एक पतले लेंस के लिए, वस्तु की दूरी, छवि की दूरी और फोकल लंबाई 1 /f = 1 /d_o + 1 /d_i. से संबंधित होती है। यह एकल समीकरण हस्ताक्षरित दूरियों का उपयोग करते हुए अभिसारी और अपसारी लेंस को समान रूप से कवर करता है।
पार्श्व आवर्धन
वस्तु के सापेक्ष छवि का आकार m = −d_i/d_o. है। एक नकारात्मक m का अर्थ है एक उलटी छवि; |एम| > 1 का अर्थ है कि छवि बड़ी हो गई है।