Ravno zrcalo: poseban, nepromjenjiv slučaj
1 · Predviđanje
Obično ravno zrcalo je svakodnevni slučaj preslikavanja zrcalom. Dok objekt pomičeš dalje od ravnog zrcala, mijenja li se veličina njegove nestvarne slike?
- Slika se smanjuje kako se objekt udaljava.
- Ne — slika ravnog zrcala uvijek je iste veličine kao objekt (povećanje točno 1), bez obzira na udaljenost.
- Slika raste kako se objekt udaljava.
2 · Postava
- Otvori postav plane-mirror i pritisni Resetiraj.
- Omogući očitanje udaljenosti slike.
- Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj i zabilježi udaljenost slike.
3 · Prikupljanje podataka
| Udaljenost objekta d_o (cm) | Udaljenost slike d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Nacrtaj udaljenost slike d_i (y-os) naspram udaljenosti objekta d_o (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište s nagibom −1?
4 · Analiza
- Za jedan pokušaj potvrdi d_i = −d_o točno (ravno zrcalo je granica f → ∞ jednadžbe zrcala). Usporedi s tablicom.
- Objasni zašto slika ravnog zrcala uvijek sjedi točno onoliko duboko iza zrcala koliko objekt sjedi ispred, i zašto je povećanje uvijek točno 1.
5 · Proširenje
- Ravno zrcalo može se zamisliti kao zakrivljeno zrcalo s beskonačnom žarišnom duljinom (savršeno ravno = nulta zakrivljenost). Objasni, koristeći 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f → ∞, zašto to nameće d_i = −d_o točno.
- Dok hodaš prema ravnom zrcalu, tvoja slika hoda prema tebi istom stopom — udaljenost slike uvijek točno odgovara tvojoj vlastitoj udaljenosti od površine zrcala. Zašto ovo čini ravna zrcala jedinstveno jednostavnima u usporedbi sa zakrivljenim zrcalima i lećama?
Fizika iza ovog pokusa
Ravno zrcalo kao f → ∞
Ravno zrcalo je poseban slučaj jednadžbe zrcala s beskonačnom žarišnom duljinom: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i nameće d_i = −d_o točno, s povećanjem uvijek 1 — nepovećana, uspravna nestvarna slika.
Optika
- Sabirna leća: stvarne slike izvan 2f
- 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
- 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