두 개의 렌즈 릴레이: 이미지 연결

1 · 예측

두 개의 동일한 수렴 렌즈를 배치하여 첫 번째 렌즈의 상이 두 번째 렌즈의 물체가 됩니다. 전체 시스템 배율은 단순히 두 렌즈의 개별 배율을 곱하는 것입니까?

• 시스템 배율은 개별 배율의 합입니다.
• 예 — 시스템 배율은 각 렌즈의 개별 배율을 곱한 것입니다: M = m₁ × m₂.
• 개별 렌즈 배율로는 시스템 배율을 예측할 수 없습니다.

2 · 설정

1. compound-relay 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 두 렌즈 모두 f = 10cm이고 40cm 간격으로 구분되어 있습니다.
2. 첫 번째 렌즈의 상 거리 및 시스템 배율 표시를 활성화하세요.
3. 각 시행에 대해 렌즈 1로부터의 물체 거리를 설정하고 첫 번째 이미지 거리와 전체 시스템 배율을 기록합니다.

3 · 데이터 수집

세 번의 시행에 대해 시스템 배율 M(y축)을 L1의 물체 거리(x축)에 대해 그래프로 그리세요.

4 · 분석

1. 한 번의 시행에서는 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1(f₁ = 10cm)에서 L1의 이미지 거리 d_i1을 계산하고, 그런 다음 L2의 물체 거리 d_o2 = 40 − d_i1, 그런 다음 1/f² = 1/d_o2 + 1/d_i2(f₂ = 10cm)에서 L2의 이미지 거리 d_i2를 계산합니다. 마지막으로 M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)입니다. M을 테이블과 비교하십시오.
2. L1의 실제 이미지가 L2의 실제 OBJECT가 되는 이유를 설명하십시오. 두 번째 렌즈는 '객체'가 실제로 첫 번째 렌즈에 의해 형성된 이미지인지 신경 쓰지 않습니다. 그것은 단지 광선이 도달하는 모든 것을 이미지화할 뿐입니다.

5 · 확장

1. 물체가 L1의 2f 지점에 있을 때(d_o1 = 20 cm이므로 d_i1도 20 cm), 시스템 배율은 정확히 1이 됩니다 — 두 번의 반전을 거쳤음에도 최종 이미지는 원래 물체와 크기와 방향이 같습니다. 각 렌즈에서의 반전 두 번이 상쇄되어 정립상과 동등한 최종 방향이 되는 이유를 설명하세요... 정말 그럴까요? 부호를 확인하세요.
2. 이와 같은 다중 렌즈 릴레이 시스템은 내시경과 잠망경에서 크기나 선명도를 잃지 않고 이미지를 먼 거리로 전달하는 데 사용됩니다. 초점거리가 매우 긴 단일 렌즈로는 왜 같은 소형 릴레이를 구현할 수 없는지 설명하세요.

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