Fotografický zväčšovač: dve šošovky pre skutočný, väčší obraz

1 · Predikuj

Na rozdiel od typicky zdánlivého konečného obrazu zloženého mikroskopu potrebuje fotografický zväčšovač premietnuť SKUTOČNÝ, zväčšený obraz na fotografický papier. Môžu dve spojné šošovky v poradí stále produkovať skutočný (nie zdánlivý) konečný obraz?

• Nie — reťazenie dvoch šošoviek vždy produkuje zdánlivý konečný obraz.
• Závisí len na vzdialenosti predmetu, nie na usporiadaní šošoviek.
• Áno — so správnym rozostupom a ohniskovými vzdialenosťami konečný obraz dvojšošovkového reťazca dopadne ako skutočný, pripravený na premietnutie na plochu.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu zväčšovač a stlač Resetovať. L1 má f = 8 cm; L2 má f = 12 cm, oddelené 34 cm.
2. Zapni odčítania vzdialenosti obrazu L1 a zväčšenia sústavy.
3. Nastav vzdialenosť predmetu od L1 pre každý pokus a zaznamenaj vzdialenosť obrazu L1 a celkové zväčšenie sústavy.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj zväčšenie sústavy M (os y) verzus vzdialenosť predmetu od L1 (os x) pre svoje tri pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj vzdialenosť obrazu L1 d_i1 z 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), potom vzdialenosť predmetu L2 d_o2 = 34 − d_i1, potom jej vzdialenosť obrazu d_i2 z 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Napokon M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Porovnaj M s tabuľkou.
2. Predvolená vzdialenosť predmetu tejto predvolby (16 cm, bod 2f šošovky L1) dáva M = 2 so SKUTOČNÝM konečným obrazom. Vysvetli, prečo kontrola znamienka d_i2 (kladné = skutočný) záleží na tom, či táto sústava by naozaj mohla premietnuť na fotografický papier.

5 · Rozšír

1. Aby zväčšovač fungoval, jeho konečný obraz musí dopadnúť v kladnej (skutočnej) vzdialenosti za L2, presne vo výške, kde sedí fotografický papier. Vysvetli, prečo dizajn zväčšovača musí pozorne riadiť obe ohniskové vzdialenosti aj rozostup, aby toto garantoval.
2. Porovnaj predvolené M = 2 tohto experimentu (skutočný konečný obraz) s M = 1 relé a M = 4 zloženého mikroskopu (typicky sledovaného ako zdánlivý okulárom). Vysvetli, prečo TÁ ISTÁ matematika dvojšošovkového reťazca (súčin zväčšení) môže produkovať také odlišné praktické výsledky v závislosti na konkrétnych zvolených ohniskových vzdialenostiach a rozostupoch.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky