Jednostavno povećalo: kutno povećanje
1 · Predviđanje
Jednostavno povećalo, korišteno opuštenim okom, ima objekt točno u žarištu leće. Daje li leća kraće žarišne duljine veće ili manje kutno povećanje?
- Kraća žarišna duljina daje manje povećanje.
- Povećanje ne ovisi o žarišnoj duljini leće.
- Veće — kraća žarišna duljina pušta te mnogo bliže objektu nego što bi nepomognuta bliža točka oka dopustila, dajući veću prividnu kutnu veličinu.
2 · Postava
- Otvori postav simple-magnifier i pritisni Resetiraj. Objekt sjedi točno u žarištu leće (gledanje opuštenim okom, nestvarna slika u beskonačnosti).
- Omogući očitanje kutnog povećanja.
- Postavi žarišnu duljinu leće za svaki pokušaj i zabilježi rezultirajuće kutno povećanje.
3 · Prikupljanje podataka
| Žarišna duljina leće f (cm) | Kutno povećanje M |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 15.00 |
Nacrtaj M (y-os) naspram 1/f (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište?
4 · Analiza
- Za jedan pokušaj izračunaj M = N/f koristeći standardnu udaljenost bliže točke N = 25 cm. Usporedi s tablicom.
- Objasni zašto kraća žarišna duljina daje veće povećanje: pušta opušteno oko da gleda objekt mnogo bliže nego što bi njegova vlastita ne pomognuta bliža točka ikad dopustila, čineći da objekt obuhvaća mnogo veći kut.
5 · Proširenje
- Povećala vrlo kratke žarišne duljine (visok M) također imaju vrlo kratke radne udaljenosti (objekt gotovo dodiruje leću), što postaje nepraktično iza određenog povećanja. Objasni zašto luperi draguljara i jednostavna ručna povećala rijetko premašuju oko 10×–20×.
- Za mnogo veće povećanje nego što jedna jednostavna leća praktično može postići, optički dizajneri prelaze na složene sustave (poput pokusa compound-microscope). Objasni zašto je ulančavanje dva umjereno-povećavajuća stupnja, umjesto jedne iznimno kratkožarišne leće, praktično rješenje.
Fizika iza ovog pokusa
Kutno povećanje jednostavnog povećala
Povećalo korišteno opuštenim okom s objektom u žarištu postiže kutno povećanje M = N/f, gdje je N = 25 cm standardna udaljenost bliže točke. Kraća žarišna duljina znači veće povećanje.
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
- 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