Jednoduchá lupa: uhlové zväčšenie

1 · Predikuj

Jednoduchá lupa, používaná s uvoľneným okom, má predmet umiestnený presne v ohnisku šošovky. Dáva kratšieohnisková šošovka vyššie alebo nižšie uhlové zväčšenie?

• Kratšia ohnisková vzdialenosť dáva nižšie zväčšenie.
• Zväčšenie nezávisí na ohniskovej vzdialenosti šošovky.
• Vyššie — kratšia ohnisková vzdialenosť ti dovoľuje dostať sa oveľa bližšie k predmetu, než by dovolil neozbrojený blízky bod oka, produkujúc väčšiu zdanlivú uhlovú veľkosť.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu jednoduchá lupa a stlač Resetovať. Predmet sedí presne v ohnisku šošovky (pozeranie uvoľneným okom, zdánlivý obraz v nekonečne).
2. Zapni odčítanie uhlového zväčšenia.
3. Nastav ohniskovú vzdialenosť šošovky pre každý pokus a zaznamenaj výsledné uhlové zväčšenie.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj M (os y) verzus 1/f (os x) pre svoje tri pokusy. Je priamka rovná cez začiatok?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj M = N/f so štandardnou vzdialenosťou blízkeho bodu N = 25 cm. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo kratšia ohnisková vzdialenosť dáva vyššie zväčšenie: dovoľuje uvoľnenému oku pozerat na predmet z omnoho bližšieho miesta, než by kedy dovolil jeho vlastný neozbrojený blízky bod, takže predmet zaberá omnoho väčší uhol.

5 · Rozšír

1. Veľmi krátkoohniskové lupy (dávajúce vysoké M) majú tiež veľmi krátke pracovné vzdialenosti (predmet sa takmer dotýka šošovky), čo sa stáva nepraktickým za určitým zväčšením. Vysvetli, prečo klenotnícke lupy a jednoduché ručné zväčšovacie sklá zriedka presahujú asi 10×–20×.
2. Pre omnoho vyššie zväčšenie, než čo jednoduchá šošovka prakticky dosiahne, prechádzajú optickí návrhári na zložené sústavy (ako experiment zložený mikroskop). Vysvetli, prečo reťazenie dvoch miernych zväčšovacích stupňov, namiesto použitia jednej extrémne krátkoohniskovej šošovky, je praktické riešenie.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky