Satu Pembesar Gambar Fotografik: Dua Kanta bagi Imej Nyata Lebih Besar
1 · Ramal
Berbeza dengan imej akhir biasanya maya mikroskop kompaun, pembesar gambar fotografik perlu memprojeksikan imej NYATA, diperbesarkan ke atas kertas foto. Bolehkah dua kanta konvergen berturutan masih menghasilkan imej akhir nyata (bukan maya)?
- Tidak -- perantaian dua kanta sentiasa menghasilkan imej akhir maya.
- Ia bergantung hanya pada jarak objek, bukan susunan kanta.
- Ya -- dengan jarak dan panjang fokus yang betul, imej akhir rantaian dua-kanta itu mendarat sebagai nyata, sedia untuk diprojeksikan ke satu permukaan.
2 · Susun
- Buka praset pembesar-kompaun dan tekan Set semula. L1 mempunyai f = 8 cm; L2 mempunyai f = 12 cm, dipisahkan 34 cm.
- Aktifkan bacaan jarak-imej-L1 dan pembesaran-sistem.
- Tetapkan jarak objek daripada L1 bagi setiap percubaan dan rekod jarak imej L1 dan pembesaran sistem keseluruhan.
3 · Kumpul Data
| Jarak objek daripada L1 (cm) | Jarak imej L1 (cm) | Pembesaran sistem M |
|---|---|---|
| 12.00 | ||
| 16.00 | ||
| 20.00 |
Plot pembesaran sistem M (paksi-y) melawan jarak objek daripada L1 (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.
4 · Analisis
- Bagi satu percubaan, kira jarak imej L1 d_i1 daripada 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), kemudian jarak objek L2 d_o2 = 34 − d_i1, kemudian jarak imejnya d_i2 daripada 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Akhirnya M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Bandingkan M dengan jadual.
- Jarak objek lalai praset ini (16 cm, titik 2f L1) memberi M = 2 dengan imej akhir NYATA. Terangkan mengapa penyemakan tanda d_i2 (positif = nyata) penting bagi sama ada sistem ini benar-benar boleh memprojeksikan ke atas kertas foto.
5 · Lanjutkan
- Agar pembesar gambar berfungsi, imej akhirnya mesti mendarat pada jarak positif (nyata) melampaui L2, pada ketinggian tepat tempat kertas foto berada. Terangkan mengapa reka bentuk pembesar gambar mesti mengawal dengan teliti panjang fokus dan jarak kedua-dua kanta untuk menjamin ini.
- Bandingkan M = 2 lalai eksperimen ini (imej akhir nyata) dengan M = 1 relai-kompaun dan M = 4 mikroskop-kompaun (lazimnya dilihat sebagai maya melalui okular). Terangkan mengapa matematik rantaian dua-kanta yang SAMA (hasil darab pembesaran) boleh menghasilkan hasil praktikal sangat berbeza bergantung pada panjang fokus dan jarak khusus yang dipilih.
Fizik di Sebalik Eksperimen Ini
Pembesaran Pembesar Dua-Peringkat
Seperti sebarang rantaian kanta kompaun, pembesaran sistem pembesar gambar ialah hasil darab pembesaran individu kedua-dua kantanya: M = m₁ × m₂. Pemilihan panjang fokus dan jarak yang teliti memastikan imej akhir mendarat nyata (bukan maya), sedia untuk diprojeksikan.
Optik
- Kanta Konvergen: Imej Nyata Melangkau 2f
- Titik Fokus: Tempat Imej Terlepas ke Infiniti
- Satu Kanta sebagai Kanta Pembesar
- Kanta Divergen: Sentiasa Maya, Sentiasa Mengecil
- Cermin Cekung: Imej Nyata Seperti Kanta Konvergen
- Cermin Cembung: Sentiasa Imej Maya Mengecil
- Cermin Satah: Satu Kes Khas yang Invarian
- Kedalaman Ketara: Mengapa Kolam Kelihatan Lebih Cetek Daripada Sebenarnya
- Pantulan Dalam Penuh: Sudut Genting
- Satu Relai Dua-Kanta: Merantaikan Imej Bersama
- Mikroskop Kompaun: Dua Kanta bagi Pembesaran Tinggi
- Prisma Membengkokkan Cahaya: Sudut Sisihan