다양한 렌즈: 항상 가상이고 항상 축소됨

1 · 예측

발산 렌즈는 음의 초점 거리를 갖습니다. 수렴 렌즈처럼 실제 확대된 이미지를 형성할 수 있습니까?

• 아니요. 발산 렌즈는 물체 거리에 관계없이 항상 더 작고 수직인 가상 이미지를 형성합니다.
• 물체가 충분히 멀리 떨어져 있을 때 실제 이미지를 형성합니다.
• 항상 실제 확대된 이미지를 형성합니다.

2 · 설정

1. diverging-virtual 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 렌즈의 초점 거리는 -10cm로 고정되어 있습니다.
2. 상 거리 및 배율 표시를 활성화하세요.
3. 각 시행의 개체 거리를 설정하고 이미지 거리와 배율을 기록합니다.

3 · 데이터 수집

세 번의 시행에 대해 배율 m(y축)을 물체 거리 d_o(x축)에 대해 그래프로 그리세요. m이 1을 넘는 경우가 있습니까?

4 · 분석

1. 한 번의 시행에 대해 f = −10cm를 사용하여 1/f = 1/d_o + 1/d_i에서 d_i를 계산한 다음 m = −d_i/d_o를 계산합니다. 두 가지를 모두 표와 비교해보세요.
2. converging-real 실험에서 수렴 렌즈의 동작과 달리 d_o가 아무리 커지더라도 d_i는 음수(가상)로 유지되고 m은 발산 렌즈에 대해 양수로 1보다 작은 상태를 유지하는 이유를 설명하십시오.

5 · 확장

1. 문 외시경(피프홀)은 발산 렌즈(또는 이와 유사한 광각 설계)를 사용하여 문밖에 있는 사람을 축소된, 넓은 시야의 이미지로 보여줍니다. 축소된 이미지가 외시경의 목적에 정확히 부합하는 이유를 설명하세요.
2. d_o가 매우 커지면(객체가 매우 멀리 떨어져 있음) d_i는 무엇에 접근합니까? 이를 렌즈의 초점 거리와 비교하고 발산하는 렌즈의 가상 이미지가 결코 자체 초점을 지나 이동할 수 없는 이유를 물리적으로 설명하십시오.

이 실험의 물리학

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