Dvolečni rele: verženje slik skupaj
1 · Predvidi
Dve identični zbiralni leči sta postavljeni tako, da slika prve leče postane predmet druge leče. Ali se skupna povečava sistema preprosto pomnoži iz posamičnih povečav obeh leč?
- Povečava sistema je vsota posamičnih povečav.
- Da — povečava sistema je produkt posamičnih povečav vsake leče: M = m₁ × m₂.
- Povečave sistema ni mogoče napovedati iz posamičnih povečav leč.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev compound-relay in pritisni Ponastavi. Obe leči imata f = 10 cm, ločeni 40 cm.
- Omogoči odčitka razdalje slike prve leče in povečave sistema.
- Nastavi razdaljo predmeta od leče 1 za vsak poskus in zabeleži prvo razdaljo slike in skupno povečavo sistema.
3 · Zberi podatke
| Razdalja predmeta od L1 (cm) | Razdalja slike L1 (cm) | Povečava sistema M |
|---|---|---|
| 14.00 | ||
| 20.00 | ||
| 26.00 |
Nariši povečavo sistema M (os y) proti razdalji predmeta 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 = 10 cm), nato razdaljo predmeta L2 d_o2 = 40 − d_i1, nato razdaljo slike L2 d_i2 iz 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Končno M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Primerjaj M s tabelo.
- Razloži, zakaj realna slika L1 postane realni PREDMET L2 — druga leča ne skrbi, da je njen „predmet“ dejansko slika, oblikovana s prvo lečo; preslika preprosto kakršne koli žarke, ki jo dosežejo.
5 · Razširi
- Ko predmet sedi na točki 2f L1 (d_o1 = 20 cm, torej d_i1 = 20 cm tudi), povečava sistema izide točno 1 — končna slika je iste velikosti in usmerjenosti kot izvorni predmet, čeprav je šla skozi dve ločeni obrnitvi. Razloži, zakaj dve obrnitvi (ena na lečo) izničita v pokončno-ekvivalentno končno usmerjenost… ali pa ne? Preveri svoj predznak.
- Večlečni relejski sistemi, kot ta, se uporabljajo v endoskopih in periskopih za prenos slike na razdaljo, ne da bi izgubili velikost ali jasnost. Razloži, zakaj ena sama zelo dolgogoriščna leča ne bi dosegla istega kompaktnega releja.
Fizika za tem poskusom
Povečava sestavljenega sistema
Za katero koli verigo preslikovalnih elementov je skupna povečava sistema produkt povečav vsakega posamičnega elementa: M = m₁ × m₂ × ... Vsak element preslika kakršen koli predmet (realen ali sliko prejšnjega elementa), ki ga dejansko prejme.
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
- Sestavljeni mikroskop: dve leči za visoko povečavo
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko
- Prizma upogne svetlobo: kot odklona