Persamaan Pembina-Kanta: Panjang Fokus daripada Kelengkungan

1 · Ramal

Panjang fokus satu kanta datang daripada indeks kacanya dan kelengkungan dua permukaannya. Adakah meratakan satu permukaan (jejari kelengkungan lebih besar) menaikkan atau menurunkan panjang fokus?

• Menaikkan -- permukaan lebih rata (jejari lebih besar) membengkokkan cahaya kurang kuat, memberi panjang fokus lebih panjang.
• Permukaan lebih rata menurunkan panjang fokus.
• Kelengkungan permukaan tidak menjejaskan panjang fokus, hanya indeks kaca berbuat demikian.

2 · Susun

1. Buka praset pembina-kanta dan tekan Set semula. Kanta ini mempunyai indeks n = 1.5, dengan jejari permukaan keduanya ditetapkan pada R₂ = −20 cm.
2. Aktifkan bacaan panjang-fokus.
3. Tetapkan jejari kelengkungan permukaan pertama bagi setiap percubaan dan rekod panjang fokus terhasil.

3 · Kumpul Data

Plot panjang fokus f (paksi-y) melawan R₁ (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira f daripada 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) menggunakan n = 1.5, R₂ = −20 cm. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan, menggunakan persamaan pembina-kanta, mengapa peningkatan R₁ (meratakan permukaan pertama/kurang melengkung) meningkatkan panjang fokus -- kanta lebih rata membengkokkan cahaya kurang.

5 · Lanjutkan

1. Kanta ini mempunyai R₁ > 0 dan R₂ < 0 -- kedua-dua permukaan membengkok keluar (kanta bikonveks), bentuk konvergen sepunya paling kuat. Terangkan, menggunakan persamaan pembina-kanta, mengapa kanta plano-konveks (satu sisi rata, R = ∞) mempunyai panjang fokus lebih panjang daripada kanta bikonveks bagi kaca sama dan kelengkungan setanding.
2. Pengeluar kanta cermin mata memilih kelengkungan permukaan (bukan sekadar indeks kaca) untuk mencapai panjang fokus preskripsi sambil mengawal berat dan ketebalan tepi. Terangkan mengapa dua pasangan (R₁, R₂) berbeza boleh memberi panjang fokus yang tepat sama, menggunakan struktur persamaan pembina-kanta.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma