Žarište: kamo slike bježe u beskonačnost
1 · Predviđanje
Kad se objekt približava žarišnoj duljini sabirne leće izvana, što se događa s udaljenošću slike?
- Udaljenost slike se smanjuje prema nuli.
- Udaljenost slike ostaje približno stalna.
- Udaljenost slike raste bez granice, divergirajući u beskonačnost upravo kad objekt dostigne žarište.
2 · Postava
- Otvori postav focal-point i pritisni Resetiraj. Žarišna duljina leće fiksirana je na 10 cm.
- Omogući očitanje udaljenosti slike.
- Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj (približavajući žarišnoj duljini izvana) i zabilježi udaljenost slike.
3 · Prikupljanje podataka
| Udaljenost objekta d_o (cm) | Udaljenost slike d_i (cm) |
|---|---|
| 11.00 | |
| 12.00 | |
| 15.00 |
Nacrtaj udaljenost slike d_i (y-os) naspram udaljenosti objekta d_o (x-os) za svoja tri pokušaja. Izlijeće li prema gore dok se d_o približava 10 cm?
4 · Analiza
- Za jedan pokušaj izračunaj d_i = d_o·f/(d_o − f) koristeći f = 10 cm. Usporedi s tablicom.
- Objasni, koristeći jednadžbu tanke leće, zašto d_o − f koji teži nuli (s pozitivne strane) šalje d_i prema pozitivnoj beskonačnosti.
5 · Proširenje
- Kad objekt sjedi točno u žarištu, zrake koje izlaze iz leće su savršeno paralelne — slika „u beskonačnosti“. Objasni zašto svjetionik ili reflektor stavlja svoju žarulju točno u žarište leće (ili zrcala).
- Ova točna postava — izvor u žarištu koji daje paralelne izlazne zrake — zove se kolimator, korišten za stvaranje paralelnih snopova za laboratorijske instrumente. Zašto bi znanstvenicima trebao snop savršeno paralelne svjetlosti za određene pokuse?
Fizika iza ovog pokusa
Jednadžba tanke leće blizu žarišta
Kad se udaljenost objekta d_o približava žarišnoj duljini f, nazivnik (d_o − f) u d_i = d_o·f/(d_o − f) teži nuli, šaljući udaljenost slike u beskonačnost — slika „bježi“ u točku u beskonačnosti.
Optika
- Sabirna leća: stvarne slike izvan 2f
- 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