A gyújtópont: ahová a képek a végtelenbe menekülnek
1 · Jóslás
Ahogy egy tárgy a gyűjtőlencse gyújtótávolságához közeledik túloldalról, mi történik a képtávolsággal?
- A képtávolság a nullához zsugorodik.
- A képtávolság nagyjából állandó marad.
- A képtávolság korlátlanul nő, épp a végtelenbe divergálva, amikor a tárgy eléri a gyújtópontot.
2 · Előkészítés
- Nyisd meg a focal-point előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A lencse gyújtótávolsága 10 cm-re rögzített.
- Engedélyezd a képtávolság-kijelzőt.
- Állítsd be a tárgytávolságot minden mérésnél (a gyújtótávolsághoz közeledve túloldalról), és rögzítsd a képtávolságot.
3 · Adatgyűjtés
| Tárgytávolság d_o (cm) | Képtávolság d_i (cm) |
|---|---|
| 11.00 | |
| 12.00 | |
| 15.00 |
Ábrázold a d_i képtávolságot (y-tengely) a d_o tárgytávolsággal (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Felfelé lövell, ahogy d_o a 10 cm-hez közeledik?
4 · Elemzés
- Egy mérésnél számítsd ki a d_i = d_o·f/(d_o − f) f = 10 cm használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg a vékonylencse-egyenlettel, miért küldi a d_o − f nullához közeledése (pozitív oldalról) a d_i-t a pozitív végtelen felé.
5 · Kiterjesztés
- Amikor a tárgy pontosan a gyújtóponton ül, a lencsét elhagyó sugarak tökéletesen párhuzamosan térnek ki — „a végtelenben” lévő kép. Magyarázd meg, miért helyezi a világítótorony vagy a reflektor az izzóját pontosan a lencse (vagy tükör) gyújtópontjába.
- Ez a pontos elrendezés — gyújtópontban lévő forrás, párhuzamos kimenő sugarakkal — kollimátor, amely párhuzamos nyalábokat készít laborműszerekhez. Miért lehet, hogy a tudósoknak tökéletesen párhuzamos fény nyalábra van szükségük bizonyos kísérletekhez?
A fizika a kísérlet mögött
Vékonylencse-egyenlet a gyújtópont közelében
Ahogy a d_o tárgytávolság az f gyújtótávolsághoz közeledik, a d_i = d_o·f/(d_o − f) nevezője (d_o − f) nullához közelít, a képtávolságot a végtelenbe küldve — a kép „elmenekül” a végtelenben lévő pontba.
Optika
- Gyűjtőlencse: valós képek 2f-en túl
- Lencse mint nagyító
- Szórólencse: mindig látszólagos, mindig kicsinyített
- 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