Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
1 · Predvidi
Ko se predmet približuje goriščni razdalji zbiralne leče od onkraj nje, kaj se zgodi z razdaljo slike?
- Razdalja slike se krči proti nič.
- Razdalja slike ostane približno konstantna.
- Razdalja slike raste brez meje in divergira v neskončnost ravno, ko predmet doseže gorišče.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev focal-point in pritisni Ponastavi. Goriščna razdalja leče je fiksna 10 cm.
- Omogoči odčitek razdalje slike.
- Nastavi razdaljo predmeta za vsak poskus (približujoč goriščni razdalji od onkraj nje) in zabeleži razdaljo slike.
3 · Zberi podatke
| Razdalja predmeta d_o (cm) | Razdalja slike d_i (cm) |
|---|---|
| 11.00 | |
| 12.00 | |
| 15.00 |
Nariši razdaljo slike d_i (os y) proti razdalji predmeta d_o (os x) za svoje tri poskuse. Ali se streli navzgor, ko se d_o približuje 10 cm?
4 · Analiziraj
- Za en poskus izračunaj d_i = d_o·f/(d_o − f) s f = 10 cm. Primerjaj s tabelo.
- Z enačbo tanke leče razloži, zakaj d_o − f, ki se približuje nič (s pozitivne strani), pošlje d_i proti pozitivni neskončnosti.
5 · Razširi
- Ko predmet sedi točno v gorišču, žarki, ki zapuščajo lečo, izhajajo popolnoma vzporedno — slika „v neskončnosti“. Razloži, zakaj svetilnik ali reflektor postavlja svojo žarnico točno v gorišče leče (ali zrcala).
- Ta točna postavitev — vir v gorišču, ki proizvaja vzporedne izhodne žarke — se imenuje kolimator, uporabljen za ustvarjanje vzporednih snopov za laboratorijske inštrumente. Zakaj bi znanstveniki potrebovali snop popolnoma vzporedne svetlobe za določene poskuse?
Fizika za tem poskusom
Enačba tanke leče blizu gorišča
Ko se razdalja predmeta d_o približuje goriščni razdalji f, se imenovalec (d_o − f) v d_i = d_o·f/(d_o − f) približuje nič, kar pošlje razdaljo slike v neskončnost — slika „pobegne“ v točko v neskončnosti.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- 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
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko
- Prizma upogne svetlobo: kot odklona