Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko
1 · Predvidi
Za razliko od tipično navidezne končne slike sestavljenega mikroskopa mora fotografski povečevalnik projicirati REALNO, povečano sliko na fotografski papir. Ali lahko dve zbiralni leči zaporedoma še vedno proizvedeta realno (ne navidezno) končno sliko?
- Ne — verženje dveh leč vedno proizvede navidezno končno sliko.
- Odvisno samo od razdalje predmeta, ne razporeditve leč.
- Da — s pravim razmikom in goriščnimi razdaljami končna slika dvolečne verige pristane kot realna, pripravljena za projiciranje na površino.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev compound-enlarger in pritisni Ponastavi. L1 ima f = 8 cm; L2 ima f = 12 cm, ločeni 34 cm.
- Omogoči odčitka razdalje slike L1 in povečave sistema.
- Nastavi razdaljo predmeta od L1 za vsak poskus in zabeleži razdaljo slike L1 in skupno povečavo sistema.
3 · Zberi podatke
| Razdalja predmeta od L1 (cm) | Razdalja slike L1 (cm) | Povečava sistema M |
|---|---|---|
| 12.00 | ||
| 16.00 | ||
| 20.00 |
Nariši povečavo sistema M (os y) proti razdalji predmeta od L1 (os x) za svoje tri poskuse.
4 · Analiziraj
- Za en poskus izračunaj razdaljo slike L1 d_i1 iz 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), nato razdaljo predmeta L2 d_o2 = 34 − d_i1, nato njeno razdaljo slike d_i2 iz 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Končno M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Primerjaj M s tabelo.
- Privzeta razdalja predmeta te prednastavitve (16 cm, točka 2f L1) da M = 2 z REALNO končno sliko. Razloži, zakaj preverjanje predznaka d_i2 (pozitiven = realen) šteje za to, ali bi ta sistem dejansko lahko projiciral na fotografski papir.
5 · Razširi
- Da bi povečevalnik deloval, mora njegova končna slika pristati na pozitivni (realni) razdalji onkraj L2, točno na višini, kjer leži fotografski papir. Razloži, zakaj mora zasnova povečevalnika skrbno nadzirati tako goriščni razdalji obeh leč kot razmik, da to zagotovi.
- Primerjaj privzeti M = 2 tega poskusa (realna končna slika) z M = 1 poskusa compound-relay in M = 4 poskusa compound-microscope (tipično gledano kot navidezna skozi okular). Razloži, zakaj lahko ISTA matematika dvolečne verige (produkt povečav) proizvede tako različne praktične izide, odvisno od izbranih goriščnih razdalj in razmika.
Fizika za tem poskusom
Dvostopenjska povečava povečevalnika
Kot vsaka sestavljena veriga leč je povečava sistema povečevalnika produkt posamičnih povečav njegovih dveh leč: M = m₁ × m₂. Skrbna izbira goriščnih razdalj in razmika zagotavlja, da končna slika pristane realna (ne navidezna), pripravljena za projiciranje.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
- Leča kot povečevalno steklo
- Razpršilna leča: vedno navidezna, vedno pomanjšana
- Vdolbeno zrcalo: realne slike kot pri zbiralni leči
- Izbočeno zrcalo: vedno pomanjšana navidezna slika
- Ravno zrcalo: poseben, invarianten primer
- Navidezna globina: zakaj bazen izgleda plitvejši, kot je
- Popolni notranji odboj: mejni kot
- Dvolečni rele: verženje slik skupaj
- Sestavljeni mikroskop: dve leči za visoko povečavo
- Prizma upogne svetlobo: kot odklona