Optika

Prijenos slike s dvije leće

Prva leća daje stvarnu obrnutu sliku; druga je preslikava. Dvije inverzije se poništavaju u uspravnu sliku sustava.

Prijenos slike s dvije leće — interaktivna simulacija: Optika. Prva leća daje stvarnu obrnutu sliku; druga je preslikava. Dvije inverzije se poništavaju u uspravnu sliku sustava. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Prijenos s dvije leće

Prva leća daje stvarnu obrnutu sliku; druga je preslikava. Dvije inverzije se poništavaju u uspravnu sliku sustava.

Objektiv stvara stvarnu međusliku; okular ili druga leća preslikava je za promatrača. Dvije inverzije daju uspravnu konačnu sliku — standardni relej u mikroskopima i projekcijskim sustavima. Razmak mora smjestiti međusliku u odgovarajuću konjugiranu točku.

• Dvije stvarne slike
• Ukupno M = umnožak

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

Dvije identične sabirne leće postavljene su tako da slika prve leće postaje objekt druge. Je li ukupno povećanje sustava jednostavno umnožak pojedinačnih povećanja dviju leća?

Predviđanja za odvagnuti

• Povećanje sustava zbroj je pojedinačnih povećanja.
• Da — povećanje sustava umnožak je pojedinačnih povećanja svake leće: M = m₁ × m₂.
• Povećanje sustava ne može se predvidjeti iz pojedinačnih povećanja leća.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Udaljenost objekta od L1 (cm)

Što mjeriš:

• Udaljenost slike L1 (cm)
• Povećanje sustava M

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav compound-relay i pritisni Resetiraj. Obje leće imaju f = 10 cm, razdvojene 40 cm.
2. Omogući očitanja udaljenosti slike prve leće i povećanja sustava.
3. Postavi udaljenost objekta od leće 1 za svaki pokušaj i zabilježi udaljenost prve slike i ukupno povećanje sustava.

Odgovarajuća jednadžba

Povećanje složenog sustava — M = m₁·m₂·…

Za bilo koji lanac preslikavajućih elemenata, ukupno povećanje sustava umnožak je povećanja svakog pojedinačnog elementa: M = m₁ × m₂ × ... Svaki element preslikava kakav god objekt stvarno prima (stvarni ili sliku prethodnog elementa).

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 = 10 cm), zatim udaljenost objekta L2 d_o2 = 40 − d_i1, zatim udaljenost slike L2 d_i2 iz 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Konačno M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Usporedi M s tablicom.
• Objasni zašto stvarna slika L1 postaje stvarni OBJEKT L2 — drugoj leći nije važno da je njezin „objekt“ zapravo slika prve leće; ona jednostavno preslikava kakve god zrake stignu do nje.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Kad objekt sjedi na točki 2f leće L1 (d_o1 = 20 cm, pa d_i1 = 20 cm također), povećanje sustava izlazi točno 1 — konačna slika iste je veličine i orijentacije kao izvorni objekt, iako je prošla kroz dvije odvojene inverzije. Objasni zašto se dvije inverzije (po jedna po leći) poništavaju za ekvivalentno uspravnu konačnu orijentaciju... ili se ne poništavaju? Provjeri svoj predznak.
• Višelećni relej sustavi poput ovoga koriste se u endoskopima i periskopima za transport slike na udaljenost bez gubitka veličine ili jasnoće. Objasni zašto jedna jedina leća vrlo duge žarišne duljine ne bi mogla postići isti kompaktan prijenos.

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

1. Dobro došli u složeni prijenos
2. Odaberi prvu leću
3. Pritisni Pokreni
4. Prijenos s dvije leće
5. Otvori ploču Svojstva
6. 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