Det enkle forstørrelsesglasset: vinkelforstørrelse

1 · Prediker

Et enkelt forstørrelsesglass, brukt med et avslappet øye, har objektet plassert nøyaktig i linsens brennpunkt. Gir en linse med kortere brennvidde en høyere eller lavere vinkelforstørrelse?

• En kortere brennvidde gir lavere forstørrelse.
• Forstørrelsen avhenger ikke av linsens brennvidde.
• Høyere — en kortere brennvidde lar deg komme mye nærmere objektet enn øyets uhjulpne nærpunkt ville tillatt, noe som gir en større tilsynelatende vinkelstørrelse.

2 · Oppsett

1. Åpne enkelt-forstørrelsesglass-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Objektet ligger nøyaktig i linsens brennpunkt (avslappet øye-visning, virtuelt bilde i uendelig).
2. Aktiver vinkelforstørrelse-avlesningen.
3. Sett linsens brennvidde for hvert forsøk og registrer den resulterende vinkelforstørrelsen.

3 · Samle inn data

Plott M (y-akse) mot 1/f (x-akse) for dine tre forsøk. Er linjen rett gjennom origo?

4 · Analyser

1. For ett forsøk, beregn M = N/f med standard nærpunktsavstand N = 25 cm. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar hvorfor en kortere brennvidde gir høyere forstørrelse: den lar det avslappede øyet se objektet fra mye nærmere enn dets eget uhjulpne nærpunkt noensinne ville tillate, noe som får objektet til å spenne over en mye større vinkel.

5 · Utvid

1. Forstørrelsesglass med svært kort brennvidde (som gir høy M) har også svært kort arbeidsavstand (objektet nesten berører linsen), noe som blir upraktisk forbi en viss forstørrelse. Forklar hvorfor juvelerer-luper og enkle håndforstørrelsesglass sjelden overstiger omtrent 10×–20×.
2. For mye høyere forstørrelse enn en enkel linse praktisk kan oppnå, bytter optiske designere til sammensatte systemer (som sammensatt-mikroskop-eksperimentet). Forklar hvorfor å kjede to moderate forstørrelsestrinn sammen, i stedet for å bruke én ekstremt kort brennvidde-linse, er den praktiske løsningen.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark