Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę

1 · Spėk

Daiktui artėjant prie sutraukiančiojo lęšio židinio nuotolio iš išorės, kas atsitinka atvaizdo atstumui?

2 · Paruošk

  1. Atidaryk „Židinio taškas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Lęšio židinio nuotolis fiksuotas 10 cm.
  2. Įjunk atvaizdo atstumo rodmuo.
  3. Nustatyk daikto atstumą kiekvienam bandymui (artėjant prie židinio nuotolio iš išorės) ir užsirašyk atvaizdo atstumą.

3 · Rink duomenis

Daikto atstumas d_o (cm)Atvaizdo atstumas d_i (cm)
11.00
12.00
15.00

Braišyk atvaizdo atstumą d_i (y ašis) prieš daikto atstumą d_o (x ašis) savo trims bandymams. Ar jis šauna aukštyn d_o artėjant prie 10 cm?

4 · Analizuok

  1. Vienam bandymui apskaičiuok d_i = d_o·f/(d_o − f) naudodamas f = 10 cm. Palygink su lentele.
  2. Paaiškink, naudodamas plonojo lęšio lygtį, kodėl d_o − f artėjimas prie nulio (iš teigiamos pusės) siunčia d_i į teigiamą begalybę.

5 · Išplėsk

  1. Daiktui sėdint tiksliai židinio taške, spinduliai, paliekantys lęšį, išeina tobulai lygiagrečiai — atvaizdas „begalybėje“. Paaiškink, kodėl švyturys ar prožektorius stato savo lemputę tiksliai lęšio (ar veidrodžio) židinio taške.
  2. Būtent ši sąranka — šaltinis židinio taške, gaminanti lygiagrečius išėjimo spindulius — vadinama kolimatoriumi, naudojamu lygiagretiems pluoštams kurti laboratoriniams prietaisams. Kodėl mokslininkams gali reikėti tobulai lygiagrečios šviesos pluošto tam tikriems eksperimentams?

Fizika už šio eksperimento

Plonojo lęšio lygtis šalia židinio taško

Daikto atstumui d_o artėjant prie židinio nuotolio f, vardiklis (d_o − f) formulėje d_i = d_o·f/(d_o − f) artėja prie nulio, siųsdamas atvaizdo atstumą į begalybę — atvaizdas „pabėga“ į tašką begalybėje.

← Grįžti prie eksperimento

Optika

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai