Lęšių gamintojo lygtis: židinio nuotolis iš kreivumo

1 · Spėk

Lęšio židinio nuotolis kyla iš jo stiklo rodiklio ir dviejų paviršių kreivumo. Ar vieno paviršiaus plokštinimas (didesnis kreivumo spindulys) didina ar mažina židinio nuotolį?

• Didina — statesnis paviršius (didesnis spindulys) silpniau lenkia šviesą, duodamas ilgesnį židinio nuotolį.
• Statesnis paviršius mažina židinio nuotolį.
• Paviršiaus kreivumas neveikia židinio nuotolio, veikia tik stiklo rodiklis.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Lęšių gamintojo lygtis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šis lęšis turi rodiklį n = 1.5, su antru paviršiaus spinduliu fiksuotu R₂ = −20 cm.
2. Įjunk židinio nuotolio rodmuo.
3. Nustatyk pirmojo paviršiaus kreivumo spindulį kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamąjį židinio nuotolį.

3 · Rink duomenis

Braišyk židinio nuotolį f (y ašis) prieš R₁ (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok f iš 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) naudodamas n = 1.5, R₂ = −20 cm. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, naudodamas lęšių gamintojo lygtį, kodėl R₁ didinimas (darant pirmąjį paviršių statesnį/mažiau kreivą) didina židinio nuotolį — statesnis lęšis silpniau lenkia šviesą.

5 · Išplėsk

1. Šis lęšis turi R₁ > 0 ir R₂ < 0 — abu paviršiai išsikiša išorėn (dvikumpis lęšis), stipriausia paprasta sutraukiančioji forma. Paaiškink, naudodamas lęšių gamintojo lygtį, kodėl plokščiai-išgaubtas lęšis (viena plokščia pusė, R = ∞) turi ilgesnį židinio nuotolį nei dvikumpis lęšis iš to paties stiklo ir palyginamos kreivės.
2. Akinių lęšių gamintojai renkasi paviršių kreivumes (ne tik stiklo rodiklį), kad pasiektų nurodytąjį židinio nuotolį valdydami svorį ir krašto storį. Paaiškink, kodėl du skirtingi (R₁, R₂) poros gali duoti tiksliai tą patį židinio nuotolį, naudodamas lęšių gamintojo lygties struktūrą.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai