Zwierciadło wklęsłe: obrazy rzeczywiste jak soczewka skupiająca

1 · Prognoza

Zwierciadło wklęsłe skupia światło jak soczewka skupiająca. Czy odsuwanie obiektu od zwierciadła wklęsłego przesuwa jego rzeczywisty obraz bliżej ogniska zwierciadła, tak samo jak dla soczewki?

• Nie — dalszy obiekt przesuwa obraz dalej od zwierciadła.
• Zwierciadła i soczewki podlegają zupełnie innym regułom obrazowania.
• Tak — obowiązuje ta sama zależność 1/f = 1/d_o + 1/d_i, więc dalszy przedmiot daje obraz bliżej ogniskowej.

2 · Przygotowanie

1. Otwórz preset concave-real i naciśnij Reset. Ogniskowa zwierciadła jest stała 15 cm.
2. Włącz odczyty odległości obrazu i powiększenia.
3. Ustaw odległość obiektu dla każdej próby i zapisz odległość obrazu i powiększenie.

3 · Zbieranie danych

Narysuj odległość obrazu d_i (oś y) względem odległości obiektu d_o (oś x) dla trzech prób.

4 · Analiza

1. Dla jednej próby oblicz d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i przy f = 15 cm, a potem m = −d_i/d_o. Porównaj obie wartości z tabelą.
2. Wyjaśnij, dlaczego równanie zwierciadła jest matematycznie identyczne w formie z równaniem cienkiej soczewki — oba używają tej samej zależności 1/f = 1/d_o + 1/d_i, choć zwierciadło odbija światło, a nie załamuje je.

5 · Rozszerzenie

1. Lusterko do golenia lub makijażu jest wklęsłe, trzymane bliżej niż ogniskowa, by dać powiększony obraz pozorny (jak eksperyment z lupą). Ten eksperyment trzyma obiekt poza f, dając rzeczywisty, odwrócony obraz. Wyjaśnij, kiedy chcesz każdej konfiguracji.
2. Każdy obraz w tym eksperymencie ma ujemne powiększenie. Wyjaśnij, z rzeczywistej geometrii odbicia zwierciadła wklęsłego, dlaczego rzeczywisty obraz zwierciadła wklęsłego jest odwrócony, tak jak rzeczywisty obraz soczewki skupiającej.

Fizyka tego eksperymentu

← Wróć do eksperymentu