Samlende linse: reelle bilder forbi 2f

1 · Prediker

Et objekt ligger utenfor en samlende linses brennvidde. Når du flytter det lenger fra linsen, beveger det reelle bildet som dannes på den andre siden seg nærmere linsen eller lenger bort?

2 · Oppsett

  1. Åpne samlende-reelt-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Linsens brennvidde er fast ved 10 cm.
  2. Aktiver bildeavstands- og forstørrelsesavlesningene.
  3. Sett objektavstanden for hvert forsøk og registrer bildeavstanden og forstørrelsen.

3 · Samle inn data

Objektavstand d_o (cm)Bildeavstand d_i (cm)Forstørrelse m
15.00
20.00
30.00

Plott 1/d_i (y-akse) mot 1/d_o (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen rett?

4 · Analyser

  1. For ett forsøk, beregn d_i fra 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = 10 cm, deretter m = −d_i/d_o. Sammenlign begge med tabellen.
  2. Forklar, med tynnlinseformelen, hvorfor å flytte objektet lenger fra linsen (øke d_o) får bildeavstanden til å krympe mot brennvidden.

5 · Utvid

  1. Hvert forsøk gir en negativ forstørrelse. Forklar hva en negativ m betyr fysisk for bildets orientering sammenlignet med objektet.
  2. En kameralinse danner et reelt bilde på sensoren for ethvert objekt utenfor brennvidden. Forklar, med dataene dine, hvorfor fotografering av noe svært langt borte (d_o ≫ f) alltid plasserer bildet svært nær fokalplanet.

Fysikken bak dette eksperimentet

Tynnlinseformelen

For en tynn linse er objektavstand, bildeavstand og brennvidde relatert ved 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Denne ene likningen dekker samlende og spredende linser likt, med fortegnssatte avstander.

Lateralforstørrelse

Bildets størrelse i forhold til objektet er m = −d_i/d_o. En negativ m betyr et omvendt bilde; |m| > 1 betyr at bildet er forstørret.

← Tilbake til eksperimentet

Optikk

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark