Lēcu veidotāja vienādojums: fokusa attālums no izliekuma

1 · Prognozē

Lēcas fokusa attālums nāk no tās stikla koeficienta un abu virsmu izliekuma. Vai vienas virsmas saplacināšana (lielāks izliekuma rādiuss) palielina vai samazina fokusa attālumu?

• Palielina — plakanāka virsma (lielāks rādiuss) liec gaismu mazāk stipri, dodot garāku fokusa attālumu.
• Plakanāka virsma samazina fokusa attālumu.
• Virsmas izliekums neietekmē fokusa attālumu, tikai stikla koeficients.

2 · Iestati

1. Atver lēcu veidotāja eksperimentu un nospied Atiestatīt. Šai lēcai ir koeficients n = 1.5, ar otrās virsmas rādiusu fiksētu R₂ = −20 cm.
2. Ieslēdz fokusa attāluma rādījumu.
3. Iestati pirmās virsmas izliekuma rādiusu katram mēģinājumam un ieraksti iegūto fokusa attālumu.

3 · Vāc datus

Zīmē fokusa attālumu f (y ass) pret R₁ (x ass) saviem trim mēģinājumiem.

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini f no 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) ar n = 1.5, R₂ = −20 cm. Salīdzini ar tabulu.
2. Izskaidro, izmantojot lēcu veidotāja vienādojumu, kāpēc R₁ palielināšana (pirmās virsmas saplacināšana/mazāka izliekuma) palielina fokusa attālumu — plakanāka lēca liec gaismu mazāk.

5 · Paplašina

1. Šai lēcai ir R₁ > 0 un R₂ < 0 — abas virsmas izspiežas uz āru (divizspieduma lēca), stiprākā izplatītā savācēja forma. Izskaidro, izmantojot lēcu veidotāja vienādojumu, kāpēc plakani-izspieduma lēcai (viena plakana puse, R = ∞) ir garāks fokusa attālums nekā divizspieduma lēcai no tā paša stikla un salīdzināma izliekuma.
2. Briļļu lēcu ražotāji izvēlas virsmu izliekumus (ne tikai stikla koeficientu), lai sasniegtu izrakstīto fokusa attālumu, vienlaikus vadot svaru un malu biezumu. Izskaidro, kāpēc divi atšķirīgi (R₁, R₂) pāri varētu dot tieši to pašu fokusa attālumu, izmantojot lēcu veidotāja vienādojuma struktūru.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas