Dvojšošovkové relé: reťazenie obrazov

1 · Predikuj

Dve rovnaké spojné šošovky sú umiestnené tak, že obraz prvej šošovky sa stáva predmetom druhej šošovky. Násobí sa celkové zväčšenie sústavy jednoducho dvoma individuálnymi zväčšeniami šošoviek?

• Zväčšenie sústavy je súčet individuálnych zväčšení.
• Áno — zväčšenie sústavy je súčin individuálneho zväčšenia každej šošovky: M = m₁ × m₂.
• Zväčšenie sústavy nemožno predikovať z individuálnych zväčšení šošoviek.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu dvojšošovkové relé a stlač Resetovať. Obe šošovky majú f = 10 cm, oddelené 40 cm.
2. Zapni odčítania vzdialenosti obrazu prvej šošovky a zväčšenia sústavy.
3. Nastav vzdialenosť predmetu od šošovky 1 pre každý pokus a zaznamenaj vzdialenosť prvého obrazu a celkové zväčšenie sústavy.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj zväčšenie sústavy M (os y) verzus vzdialenosť predmetu 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 = 10 cm), potom vzdialenosť predmetu L2 d_o2 = 40 − d_i1, potom vzdialenosť obrazu L2 d_i2 z 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Napokon M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Porovnaj M s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo skutočný obraz L1 sa stáva skutočným PREDMETOM L2 — druhá šošovke nezáleží na tom, že jej „predmet“ je v skutočnosti obraz tvorený prvou šošovkou; jednoducho zobrazuje akékoľvek svetelné lúče, ktoré k nej dorazia.

5 · Rozšír

1. Keď predmet sedí v bode 2f šošovky L1 (d_o1 = 20 cm, takže d_i1 = 20 cm tiež), zväčšenie sústavy vyjde presne 1 — konečný obraz je rovnakej veľkosti a orientácie ako pôvodný predmet, hoci prešiel dvoma oddelenými prevráteniami. Vysvetli, prečo dve prevrátenia (jedno na šošovku) sa vyrušia na vzpriamene-ekvivalentnú konečnú orientáciu… alebo áno? Skontroluj svoje znamienko.
2. Viacšošovkové reléové sústavy ako táto sa používajú v endoskopoch a periskopoch na prenos obrazu na vzdialenosť bez straty veľkosti alebo jasnosti. Vysvetli, prečo jediná veľmi dlhoohnisková šošovka nemohla dosiahnuť to isté kompaktné relé.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky