Vienkāršais palielināmais stikls: leņķiskais palielinājums
1 · Prognozē
Vienkāršs palielināmais stikls, lietots ar atslābinātu aci, ir ar priekšmetu novietotu tieši lēcas fokusā. Vai īsāka fokusa attāluma lēca dod augstāku vai zemāku leņķisko palielinājumu?
- Īsāks fokusa attālums dod zemāku palielinājumu.
- Palielinājums nav atkarīgs no lēcas fokusa attāluma.
- Augstāku — īsāks fokusa attālums ļauj tuvoties priekšmetam daudz vairāk, nekā acs neapbruņotais tuvākais punkts atļautu, radot lielāku šķietamo leņķisko izmēru.
2 · Iestati
- Atver vienkāršā palielināmā stikla eksperimentu un nospied Atiestatīt. Priekšmets sēž tieši lēcas fokusā (atslābinātas acs skatīšanās, virtulāls tēls bezgalībā).
- Ieslēdz leņķiskā palielinājuma rādījumu.
- Iestati lēcas fokusa attālumu katram mēģinājumam un ieraksti iegūto leņķisko palielinājumu.
3 · Vāc datus
| Lēcas fokusa attālums f (cm) | Leņķiskais palielinājums M |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 15.00 |
Zīmē M (y ass) pret 1/f (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai līnija ir taisna caur sākumpunktu?
4 · Analizē
- Vienam mēģinājumam izrēķini M = N/f ar standarta tuvākā punkta attālumu N = 25 cm. Salīdzini ar tabulu.
- Izskaidro, kāpēc īsāks fokusa attālums dod augstāku palielinājumu: tas ļauj atslābinātai acij skatīt priekšmetu no daudz tuvāk, nekā tās pašas neapbruņotais tuvākais punkts jebkad atļautu, liekot priekšmetam aizņemt daudz lielāku leņķi.
5 · Paplašina
- Īsākā fokusa attāluma palielinātāji (liels M) arī ir ar ļoti īsiem darba attālumiem (priekšmets gandrīz skar lēcu), kas kļūst nepraktiski pāri noteiktam palielinājumam. Izskaidro, kāpēc juvelieru lupas un vienkārši rokas palielināmie stikli reti pārsniedz aptuveni 10×–20×.
- Daudz augstākam palielinājumam, nekā viena lēca praktiski var sasniegt, optiskie projektētāji pāriet uz saliktām sistēmām (kā saliktā mikroskopa eksperiments). Izskaidro, kāpēc divu mērenu palielinājuma pakāpju ķēdēšana, nevis vienas ārkārtīgi īsa fokusa attāluma lēcas izmantošana, ir praktiskais risinājums.
Fizika aiz šī eksperimenta
Vienkāršā palielināmā stikla leņķiskais palielinājums
Palielināmais stikls, lietots ar atslābinātu aci un priekšmetu fokusā, sasniedz leņķisko palielinājumu M = N/f, kur N = 25 cm ir standarta tuvākā punkta attālums. Īsāks fokusa attālums nozīmē augstāku palielinājumu.
Optika
- Savācējlēca: reāli tēli aiz 2f
- Fokuss: kur tēli aizbēg uz bezgalību
- Lēca kā palielināmais stikls
- Izkliedētājlēca: vienmēr virtulāls, vienmēr samazināts
- Ieliekts spogulis: reāli tēli kā savācējlēca
- Izliekts spogulis: vienmēr samazināts virtulāls tēls
- Plakans spogulis: īpašs, invariantais gadījums
- Šķietamais dziļums: kāpēc baseins izskatās seklāks, nekā ir
- Pilnīga iekšējā atstarošana: robežleņķis
- Divu lēcu relejs: tēlu ķēdēšana kopā
- Saliktais mikroskops: divas lēcas augstam palielinājumam
- Fotopalielinātājs: divas lēcas reālam, lielākam tēlam