Planspeilet: et spesialtilfelle, invariant

1 · Prediker

Et vanlig flatt (plans) speil er hverdagstilfellet av speilavbildning. Etter hvert som du flytter et objekt lenger fra et planspeil, endres størrelsen på det virtuelle bildet dets?

• Bildet krymper etter hvert som objektet flyttes lenger bort.
• Nei — et planspeils bilde er alltid like stort som objektet (forstørrelse nøyaktig 1), uansett avstand.
• Bildet vokser etter hvert som objektet flyttes lenger bort.

2 · Oppsett

1. Åpne planspeil-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill.
2. Aktiver bildeavstands-avlesningen.
3. Sett objektavstanden for hvert forsøk og registrer bildeavstanden.

3 · Samle inn data

Plott bildeavstand d_i (y-akse) mot objektavstand d_o (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen rett gjennom origo med stigningstall −1?

4 · Analyser

1. For ett forsøk, bekreft at d_i = −d_o nøyaktig (et planspeil er f → ∞-grensen av speillikningen). Sammenlign med tabellen.
2. Forklar hvorfor et planspeils bilde alltid ligger nøyaktig like langt bak speilet som objektet ligger foran det, og hvorfor forstørrelsen alltid er nøyaktig 1.

5 · Utvid

1. Et planspeil kan tenkes som et krumt speil med uendelig brennvidde (perfekt flatt = null krumning). Forklar, med 1/f = 1/d_o + 1/d_i og f → ∞, hvorfor dette tvinger frem d_i = −d_o nøyaktig.
2. Etter hvert som du går mot et planspeil, går bildet ditt mot deg i samme takt — bildeavstanden samsvarer alltid nøyaktig med din egen avstand fra speiloverflaten. Hvorfor gjør dette planspeil unikt enkle sammenlignet med krumme speil og linser?

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark