Šošovka ako lupa
1 · Predikuj
Predmet sedí bližšie k spojnej šošovke než jej ohnisko. Tvorie šošovka stále skutočný obraz, alebo niečo odlišné?
- Stále tvorí skutočný obraz, len ďalej.
- Tvorí zväčšený, vzpriamený zdánlivý obraz na tej istej strane ako predmet — lupa.
- Vnútri ohniska sa netvorí žiadny obraz.
2 · Priprav
- Otvor predvolbu lupa a stlač Resetovať. Ohnisková vzdialenosť šošovky je pevne 10 cm.
- Zapni odčítania vzdialenosti obrazu a zväčšenia.
- Nastav vzdialenosť predmetu pre každý pokus (vždy menšiu než ohnisko) a zaznamenaj vzdialenosť obrazu a zväčšenie.
3 · Zbieraj údaje
| Vzdialenosť predmetu d_o (cm) | Vzdialenosť obrazu d_i (cm) | Zväčšenie m |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
Zaznamenaj zväčšenie m (os y) verzus vzdialenosť predmetu d_o (os x) pre svoje tri pokusy. Rastie m, keď d_o klesá k nule?
4 · Analyzuj
- Pre jeden pokus vypočítaj d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f = 10 cm, potom m = −d_i/d_o. Porovnaj obe s tabuľkou.
- Každý pokus dáva záporné d_i a kladné m väčšie než 1. Vysvetli, čo záporná vzdialenosť obrazu znamená (zdánlivý obraz, tá istá strana ako predmet) a prečo m je tu kladné namiesto záporného.
5 · Rozšír
- Tvoje údaje ukazujú, že priblíženie predmetu k šošovke (menšie d_o, vždy pod f) zvyšuje zväčšenie. Vysvetli, prečo lupa držaná veľmi blízko malého predmetu ho ukazuje väčšie, než keď je držaná ďalej (ale stále vnútri f).
- Čo by sa stalo s obrazom (a zväčšením), keby predmet bol umiestnený presne na ohnisku, d_o = f? Porovnaj s výsledkom experimentu ohnisko.
Fyzika za týmto experimentom
Zväčšenie zdánlivého obrazu
Keď predmet sedí vnútri ohniska spojnej šošovky, vzdialenosť obrazu d_i vyjde záporná (zdánlivý, tá istá strana ako predmet) a zväčšenie m = −d_i/d_o vyjde kladné a väčšie než 1 — vzpriamený, zväčšený obraz, základ lupy.
Optika
- Spojná šošovka: skutočné obrazy za 2f
- Ohnisko: kam obrazy utekajú do nekonečna
- Rozptylná šošovka: vždy zdánlivý, vždy zmenšený
- Duté zrkadlo: skutočné obrazy ako spojná šošovka
- Vypuklé zrkadlo: vždy zmenšený zdánlivý obraz
- 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