Optika

Povećavač s dvije leće

Dvije sabirne leće u nizu projiciraju povećanu stvarnu sliku — ukupno povećanje je umnožak stupnjeva.

Povećavač s dvije leće — interaktivna simulacija: Optika. Dvije sabirne leće u nizu projiciraju povećanu stvarnu sliku — ukupno povećanje je umnožak stupnjeva. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Povećavač s dvije leće

Dvije sabirne leće u nizu projiciraju povećanu stvarnu sliku — ukupno povećanje je umnožak stupnjeva.

Slično slaganje sabirnih leća, ali raspoređeno da projicira povećanu stvarnu sliku na zaslon ili film. Svaki stupanj doprinosi povećanje koje se množi kroz niz — koristi se u fotografskim povećavačima i nekim projekcijskim sustavima.

Stvarna povećana slika
M = umnožak stupnjeva

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Za razliku od tipično nestvarne konačne slike složenog mikroskopa, fotografskom povećavaču treba projicirati STVARNU, povećanu sliku na fotopapir. Mogu li dvije sabirne leće u nizu ipak proizvesti stvarnu (ne nestvarnu) konačnu sliku?

Predviđanja za odvagnuti

Ne — ulančavanje dviju leća uvijek daje nestvarnu konačnu sliku.
Ovisi samo o udaljenosti objekta, ne o rasporedu leća.
Da — s pravim razmakom i žarišnim duljinama, konačna slika lanca od dvije leće slijeće kao stvarna, spremna za projiciranje na površinu.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

Udaljenost objekta od L1 (cm)

Što mjeriš:

Udaljenost slike L1 (cm)
Povećanje sustava M

Kako istraživanje teče

Otvori postav compound-enlarger i pritisni Resetiraj. L1 ima f = 8 cm; L2 ima f = 12 cm, razdvojene 34 cm.
Omogući očitanja udaljenosti slike L1 i povećanja sustava.
Postavi udaljenost objekta od L1 za svaki pokušaj i zabilježi udaljenost slike L1 i ukupno povećanje sustava.

Odgovarajuća jednadžba

Povećanje dvostupanjskog povećavača — M = m₁·m₂·…

Kao i svaki složeni lanac leća, povećanje sustava povećavača umnožak je pojedinačnih povećanja njegovih dviju leća: M = m₁ × m₂. Pažljiv odabir žarišnih duljina i razmaka osigurava da konačna slika slijeće stvarna (ne nestvarna), spremna za projiciranje.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

Za jedan pokušaj izračunaj udaljenost slike L1 d_i1 iz 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), zatim udaljenost objekta L2 d_o2 = 34 − d_i1, zatim njezinu udaljenost slike d_i2 iz 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Konačno M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Usporedi M s tablicom.
Zadana udaljenost objekta ovog postava (16 cm, točka 2f leće L1) daje M = 2 sa STVARNOM konačnom slikom. Objasni zašto je provjera predznaka d_i2 (pozitivan = stvarna) važna za to može li ovaj sustav stvarno projicirati na fotopapir.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

Da bi povećavač radio, njegova konačna slika mora sletjeti na pozitivnoj (stvarnoj) udaljenosti iza L2, na točnoj visini gdje sjedi fotopapir. Objasni zašto dizajn povećavača mora pažljivo kontrolirati i žarišne duljine i razmak objeju leća da to jamči.
Usporedi zadani M = 2 ovog pokusa (stvarna konačna slika) s M = 1 pokusa compound-relay i M = 4 pokusa compound-microscope (tipično gledano kao nestvarna kroz okular). Objasni zašto ISTA matematika lanca dviju leća (umnožak povećanja) može dati tako različite praktične ishode ovisno o odabranim žarišnim duljinama i razmaku.

AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
General High School Physics — Light & optics
NGSS High School Physics — Wave properties

Dobro došli u složeni povećavač
Odaberi objekt
Pritisni Pokreni
Povećana međuslika
Otvori ploču Svojstva
Uspjelo ti je!

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Jednadžba tanke leće