Szórólencse: mindig látszólagos, mindig kicsinyített
1 · Jóslás
A szórólencse gyújtótávolsága negatív. Képez-e valaha valós, nagyított képet, ahogy a gyűjtőlencse tud?
- Nem — a szórólencse mindig kisebb, egyenes állású látszólagos képet alkot, bármekkora a tárgytávolság.
- Valós képet alkot, ha a tárgy elég messze van.
- Mindig valós, nagyított képet alkot.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a diverging-virtual előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A lencse gyújtótávolsága −10 cm-re rögzített.
- Engedélyezd a képtávolság- és nagytítás-kijelzőket.
- Állítsd be a tárgytávolságot minden mérésnél, és rögzítsd a képtávolságot és a nagytítást.
3 · Adatgyűjtés
| Tárgytávolság d_o (cm) | Képtávolság d_i (cm) | Nagyítás m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
Ábrázold az m nagytítást (y-tengely) a d_o tárgytávolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Haladja-e az m valaha 1 fölé?
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki a d_i-t az 1/f = 1/d_o + 1/d_i f = −10 cm használatával, majd m = −d_i/d_o. Hasonlítsd mindkettőt a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért marad bármekkorára nő is a d_o, a d_i negatív (látszólagos) és az m pozitív és 1 alatt a szórólencsénél — a gyűjtőlencse converging-real viselkedésével ellentétben.
5 · Kiterjesztés
- Egy ajtónéző szórólencsét (vagy hasonló nagylátószögű kialakítást) használ, hogy kicsinyített, tág látómezőjű képet mutasson arról, aki kint áll. Magyarázd meg, miért a kicsinyített kép pontosan az, amit egy ajtónéző céljára akarsz.
- Ahogy a d_o nagyon naggyá nő (a tárgy nagyon messze), milyen értékhez közelít a d_i? Hasonlítsd a lencse gyújtótávolságához, és magyarázd meg fizikailag, miért soha nem tud a szórólencse látszólagos képe a saját gyújtópontján túlra kerülni.
A fizika a kísérlet mögött
Szórólencse leképezése
A szórólencse gyújtótávolsága negatív. Az f < 0 behelyettesítése az 1/f = 1/d_o + 1/d_i egyenletbe mindig negatív d_i-t (látszólagos) és 0 < m < 1-et (kicsinyített, egyenes) ad bármely pozitív tárgytávolságra.
Optika
- Gyűjtőlencse: valós képek 2f-en túl
- A gyújtópont: ahová a képek a végtelenbe menekülnek
- Lencse mint nagyító
- Homorú tükör: valós képek, mint a gyűjtőlencsénél
- Domború tükör: mindig kicsinyített látszólagos kép
- A síktükör: különleges, invariáns eset
- Látszólagos mélység: miért tűnik sekélyebbnek egy medence, mint amilyen
- Teljes visszaverődés: a határszög
- Kétlencsés relé: képek láncba fűzése
- Az összetett mikroszkóp: két lencse nagy nagytításhoz
- Fotónagyító: két lencse valós, nagyobb képhez
- A prizma eltéríti a fényt: az elterítés szöge