Vdolbeno zrcalo: realne slike kot pri zbiralni leči
1 · Predvidi
Vdolbeno zrcalo osredotoča svetlobo kot zbiralna leča. Ali premikanje predmeta dlje od vdolbenega zrcala premakne njegovo realno sliko bližje gorišču zrcala, tako kot pri leči?
- Ne — oddaljenejši predmet premakne sliko dlje od zrcala.
- Zrcala in leče sledijo popolnoma drugačnim pravilom preslikave.
- Da — velja isto zveza 1/f = 1/d_o + 1/d_i, zato oddaljenejši predmet da sliko bližje goriščni razdalji.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev concave-real in pritisni Ponastavi. Goriščna razdalja zrcala je fiksna 15 cm.
- Omogoči odčitka razdalje slike in povečave.
- Nastavi razdaljo predmeta za vsak poskus in zabeleži razdaljo slike in povečavo.
3 · Zberi podatke
| Razdalja predmeta d_o (cm) | Razdalja slike d_i (cm) | Povečava m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 40.00 | ||
| 60.00 |
Nariši razdaljo slike d_i (os y) proti razdalji predmeta d_o (os x) za svoje tri poskuse.
4 · Analiziraj
- Za en poskus izračunaj d_i iz 1/f = 1/d_o + 1/d_i s f = 15 cm, nato m = −d_i/d_o. Primerjaj oba s tabelo.
- Razloži, zakaj je enačba zrcala matematično identična v obliki enačbi tanke leče — obe uporabljata isto zvezo 1/f = 1/d_o + 1/d_i, čeprav zrcalo odbija svetlobo namesto da bi jo lomilo.
5 · Razširi
- Britvno ali ličilno zrcalo je vdolbeno, držano bližje kot njegova goriščna razdalja, da da povečano navidezno sliko (kot poskus magnifier). Ta poskus namesto tega drži predmet onkraj f, kar da realno, obrnjeno sliko. Razloži, kdaj bi želel vsako konfiguracijo.
- Vsaka slika v tem poskusu ima negativno povečavo. Z dejansko odbojno geometrijo vdolbenega zrcala razloži, zakaj je realna slika, oblikovana z vdolbenim zrcalom, obrnjena, tako kot realna slika zbiralne leče.
Fizika za tem poskusom
Enačba zrcala
Vdolbeno (zbiralno) zrcalo uboga isti zakon preslikave kot zbiralna leča: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, z m = −d_i/d_o. Goriščna razdalja zrcala je pozitivna, skladno s predznačno konvencijo leč.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
- Leča kot povečevalno steklo
- Razpršilna leča: vedno navidezna, vedno pomanjšana
- 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
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko
- Prizma upogne svetlobo: kot odklona