En fotoforstørrer: to linser for et reelt, større bilde

1 · Prediker

I motsetning til et sammensatt mikroskops typisk virtuelle slutt bilde trenger en fotoforstørrer å projisere et REELT, forstørret bilde på fotopapir. Kan to samlende linser i rekke fortsatt produsere et reelt (ikke virtuelt) slutt bilde?

• Nei — å kjede to linser produserer alltid et virtuelt slutt bilde.
• Det avhenger bare av objektavstanden, ikke linseoppstillingen.
• Ja — med riktig avstand og brennvidder lander tolinse-kjedens slutt bilde som reelt, klart til å projiseres på en flate.

2 · Oppsett

1. Åpne sammensatt-forstørrer-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. L1 har f = 8 cm; L2 har f = 12 cm, adskilt med 34 cm.
2. Aktiver L1s bildeavstands- og systemforstørrelse-avlesningene.
3. Sett objektavstanden fra L1 for hvert forsøk og registrer L1s bildeavstand og total systemforstørrelse.

3 · Samle inn data

Plott systemforstørrelse M (y-akse) mot objektavstand fra L1 (x-akse) for dine tre forsøk.

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn L1s bildeavstand d_i1 fra 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), deretter L2s objektavstand d_o2 = 34 − d_i1, deretter dets bildeavstand d_i2 fra 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Til slutt M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Sammenlign M med tabellen.
2. Denne forhåndsinnstillingens standard objektavstand (16 cm, L1s 2f-punkt) gir M = 2 med et REELT slutt bilde. Forklar hvorfor sjekk av fortegnet til d_i2 (positiv = reelt) betyr noe for hvorvidt dette systemet faktisk kunne projiseres på fotopapir.

5 · Utvid

1. For at en forstørrer skal fungere, må slutt bildet lande på en positiv (reell) avstand forbi L2, ved nøyaktig den høyden der fotopapiret ligger. Forklar hvorfor en forstørers design nøye må kontrollere begge linsenes brennvidder og avstand for å garantere dette.
2. Sammenlign dette eksperimentets standard M = 2 (reelt slutt bilde) med sammensatt-relés M = 1 og sammensatt-mikroskops M = 4 (typisk sett som virtuelt gjennom et okular). Forklar hvorfor den SAMME tolinse-kjedematematikken (produktet av forstørrelser) kan produsere så forskjellige praktiske utfall avhengig av de spesifikke brennviddene og avstanden som velges.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark