Вогнутое зеркало: действительные изображения как у собирающей линзы

1 · Прогноз

Вогнутое зеркало фокусирует свет, как собирающая линза. При удалении предмета от вогнутого зеркала приближается ли его действительное изображение к фокусу зеркала, как у линзы?

• Нет — более далёкий предмет уводит изображение дальше от зеркала.
• Зеркала и линзы следуют совершенно разным правилам изображения.
• Да — то же соотношение 1/f = 1/d_o + 1/d_i действует, поэтому более далёкий предмет даёт изображение ближе к фокусному расстоянию.

2 · Подготовка

1. Откройте пресет concave-real и нажмите «Сброс». Фокусное расстояние зеркала фиксировано на 15 cm.
2. Включите показания расстояния до изображения и увеличения.
3. Задайте расстояние до предмета для каждой пробы и запишите расстояние до изображения и увеличение.

3 · Сбор данных

Постройте d_i (ось y) против d_o (ось x) для трёх проб.

4 · Анализ

1. Для одной пробы вычислите d_i из 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f = 15 см, затем m = −d_i/d_o. Сравните оба значения с таблицей.
2. Объясните, почему зеркальное уравнение математически идентично по форме уравнению тонкой линзы — оба используют то же соотношение 1/f = 1/d_o + 1/d_i, хотя зеркало отражает свет, а не преломляет.

5 · Развитие

1. Брительное или косметическое зеркало вогнутое, его держат ближе фокусного расстояния для увеличенного мнимого изображения (как в эксперименте с лупой). Этот эксперимент вместо этого держит предмет за f, давая действительное перевёрнутое изображение. Объясните, когда нужна каждая конфигурация.
2. Каждое изображение в этом эксперименте имеет отрицательное увеличение. По реальной геометрии отражения вогнутого зеркала объясните, почему действительное изображение вогнутого зеркала перевёрнуто, как и действительное изображение собирающей линзы.

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту