Jednadžba proizvođača leća: žarišna duljina iz zakrivljenosti

1 · Predviđanje

Žarišna duljina leće dolazi iz indeksa stakla i zakrivljenosti njezine dvije površine. Povećava li ili smanjuje žarišnu duljinu izravnjavanje jedne površine (veći polumjer zakrivljenosti)?

• Povećava — ravnija površina (veći polumjer) slabije savija svjetlost, dajući dulju žarišnu duljinu.
• Ravnija površina smanjuje žarišnu duljinu.
• Zakrivljenost površine ne utječe na žarišnu duljinu, samo indeks stakla.

2 · Postava

1. Otvori postav lensmaker i pritisni Resetiraj. Ova leća ima indeks n = 1.5, s polumjerom druge površine fiksnim na R₂ = −20 cm.
2. Omogući očitanje žarišne duljine.
3. Postavi polumjer zakrivljenosti prve površine za svaki pokušaj i zabilježi rezultirajuću žarišnu duljinu.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj žarišnu duljinu f (y-os) naspram R₁ (x-os) za svoja tri pokušaja.

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj f iz 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) koristeći n = 1.5, R₂ = −20 cm. Usporedi s tablicom.
2. Objasni, koristeći jednadžbu proizvođača leća, zašto povećanje R₁ (ravnija/manje zakrivljena prva površina) povećava žarišnu duljinu — ravnija leća slabije savija svjetlost.

5 · Proširenje

1. Ova leća ima R₁ > 0 i R₂ < 0 — obje površine izbočene prema van (bikonveksna leća), najjači uobičajeni sabirni oblik. Objasni, koristeći jednadžbu proizvođača leća, zašto planokonveksna leća (jedna ravna strana, R = ∞) ima dulju žarišnu duljinu od bikonveksne istog stakla i usporedive zakrivljenosti.
2. Proizvođači naočalnih leća biraju zakrivljenosti površina (ne samo indeks stakla) za postizanje propisane žarišne duljine uz kontrolu težine i debljine ruba. Objasni zašto bi dva različita para (R₁, R₂) mogla dati točno istu žarišnu duljinu, koristeći strukturu jednadžbe proizvođača leća.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis