Vypuklé zrkadlo: vždy zmenšený zdánlivý obraz
1 · Predikuj
Vypuklé (vypuklé von) zrkadlo má podľa konvencie zápornú ohniskovú vzdialenosť, tým istým spôsobom ako rozptylná šošovka. Tvorí niekedy skutočný, zväčšený obraz?
- Môže tvoriť skutočný obraz, keď je predmet dosť blízko.
- Nie — ako rozptylná šošovka, vypuklé zrkadlo vždy tvorí zmenšený, vzpriamený zdánlivý obraz bez ohľadu na vzdialenosť predmetu.
- Vždy tvorí zväčšený obraz.
2 · Priprav
- Otvor predvolbu vypuklé zrkadlo a stlač Resetovať. Ohnisková vzdialenosť zrkadla je pevne −15 cm.
- Zapni odčítania vzdialenosti obrazu a zväčšenia.
- Nastav vzdialenosť predmetu pre každý pokus a zaznamenaj vzdialenosť obrazu a zväčšenie.
3 · Zbieraj údaje
| Vzdialenosť predmetu d_o (cm) | Vzdialenosť obrazu d_i (cm) | Zväčšenie m |
|---|---|---|
| 30.00 | ||
| 60.00 | ||
| 90.00 |
Zaznamenaj zväčšenie m (os y) verzus vzdialenosť predmetu d_o (os x) pre svoje tri pokusy. Presiahne m niekedy 1?
4 · Analyzuj
- Pre jeden pokus vypočítaj d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f = −15 cm, potom m = −d_i/d_o. Porovnaj obe s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo záporná ohnisková vzdialenosť vypuklého zrkadla garantuje zdánlivý, zmenšený obraz pri každej vzdialenosti predmetu — zrkadliac (slovná hračka zamýšľaná) správanie experimentu rozptylná šošovka presne.
5 · Rozšír
- Vypuklé zrkadlá sa používajú pre bezpečnostné zrkadlá v obchodoch a bočné zrkadlá áut („objekty v zrkadle sú bližšie, než sa zdajú“) presne preto, že ukazujú široké zorné pole so zmenšenou veľkosťou. Vysvetli pomocou svojich údajov zväčšenia, prečo to označenie na autách je potrebné.
- Porovnaj hodnoty zväčšenia tohto experimentu s experimentom duté zrkadlo pri podobných vzdialenostiach predmetu. Vysvetli, prečo zmenšený obraz vypuklého zrkadla je fundamentálne odlišný od zväčšeného (alebo prevráteného) obrazu dutého zrkadla.
Fyzika za týmto experimentom
Zobrazenie vypuklým zrkadlom
Vypuklé (rozptylné) zrkadlo má podľa konvencie zápornú ohniskovú vzdialenosť. Dosadenie f < 0 do rovnice zrkadla vždy produkuje zdánlivý obraz s 0 < m < 1, presne ako rozptylná šošovka.
Optika
- Spojná šošovka: skutočné obrazy za 2f
- Ohnisko: kam obrazy utekajú do nekonečna
- Šošovka ako lupa
- Rozptylná šošovka: vždy zdánlivý, vždy zmenšený
- Duté zrkadlo: skutočné obrazy ako spojná šošovka
- Rovinné zrkadlo: špeciálny, invariantný prípad
- Zdánlivá hĺbka: prečo bazén vyzerá plytší, než je
- Úplný odraz: hraničný uhol
- Dvojšošovkové relé: reťazenie obrazov
- Zložený mikroskop: dve šošovky pre vysoké zväčšenie
- Fotografický zväčšovač: dve šošovky pre skutočný, väčší obraz
- Hranol láme svetlo: uhol výchylky