Sabirna leća: stvarne slike izvan 2f
1 · Predviđanje
Objekt sjedi izvan žarišne duljine sabirne leće. Dok ga pomičeš dalje od leće, približava li se stvarna slika na drugoj strani leći ili udaljava?
- Bliže leći — udaljeniji objekt stvara sliku bliže žarištu.
- Dalje od leće.
- Udaljenost slike ne ovisi o udaljenosti objekta.
2 · Postava
- Otvori postav converging-real i pritisni Resetiraj. Žarišna duljina leće fiksirana je na 10 cm.
- Omogući očitanja udaljenosti slike i povećanja.
- Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj i zabilježi udaljenost slike i povećanje.
3 · Prikupljanje podataka
| Udaljenost objekta d_o (cm) | Udaljenost slike d_i (cm) | Povećanje m |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
Nacrtaj 1/d_i (y-os) naspram 1/d_o (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac?
4 · Analiza
- Za jedan pokušaj izračunaj d_i iz 1/f = 1/d_o + 1/d_i koristeći f = 10 cm, zatim m = −d_i/d_o. Usporedi oba s tablicom.
- Objasni, koristeći jednadžbu tanke leće, zašto pomicanje objekta dalje od leće (povećanje d_o) tjera udaljenost slike da se smanji prema žarišnoj duljini.
5 · Proširenje
- Svaki pokušaj daje negativno povećanje. Objasni što negativan m fizikalno znači za orijentaciju slike u usporedbi s objektom.
- Objektiv kamere stvara stvarnu sliku na senzoru za svaki objekt izvan žarišne duljine. Objasni, koristeći svoje podatke, zašto fotografiranje nečega vrlo dalekog (d_o ≫ f) uvijek smješta sliku vrlo blizu žarišne ravnine.
Fizika iza ovog pokusa
Jednadžba tanke leće
Za tanku leću, udaljenost objekta, udaljenost slike i žarišna duljina povezane su s 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Ova jednadžba pokriva i sabirne i rasipne leće, koristeći predznačene udaljenosti.
Bočno povećanje
Veličina slike u odnosu na objekt je m = −d_i/d_o. Negativan m znači obrnutu sliku; |m| > 1 znači da je slika povećana.
Optika
- Žarište: kamo slike bježe u beskonačnost
- Leća kao povećalo
- Rasipna leća: uvijek nestvarna, uvijek umanjena
- Udubljeno zrcalo: stvarne slike poput sabirne leće
- Ispupčeno zrcalo: uvijek umanjena nestvarna slika
- Ravno zrcalo: poseban, nepromjenjiv slučaj
- Prividna dubina: zašto bazen izgleda pliće nego što jest
- Totalna refleksija: granični kut
- Prijenos s dvije leće: ulančavanje slika
- Složeni mikroskop: dvije leće za veliko povećanje
- Fotografski povećavač: dvije leće za stvarnu, veću sliku
- Prizma savija svjetlost: kut otklona