En förstoringsapparat: Två linser för en verklig, större bild

1 · Förutsäg

Till skillnad från ett sammansatt mikroskops vanligtvis virtuella slutbild behöver en förstoringsapparat projicera en VERKLIG, förstorad bild på fotopapper. Kan två konvergerande linser i följd fortfarande producera en verklig (inte virtuell) slutbild?

• Nej — att kedja ihop två linser producerar alltid en virtuell slutbild.
• Det beror bara på föremålsavståndet, inte på linsarrangemanget.
• Ja — med rätt mellanrum och brännvidder landar tvålinskedjans slutbild som verklig, redo att projiceras på en yta.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Förstoringsapparaten och tryck på Återställ. L1 har f = 8 cm; L2 har f = 12 cm, med 34 cm mellanrum.
2. Aktivera avläsningarna av L1:s bildavstånd och systemförstoringen.
3. Ställ in föremålsavståndet från L1 för varje försök och notera L1:s bildavstånd och systemets totala förstoring.

3 · Samla data

Rita systemförstoringen M (y-axeln) mot föremålsavståndet från L1 (x-axeln) för dina tre försök.

4 · Analysera

1. Beräkna för ett försök L1:s bildavstånd d_i1 ur 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), sedan L2:s föremålsavstånd d_o2 = 34 − d_i1, sedan dess bildavstånd d_i2 ur 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Slutligen M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Jämför M med tabellen.
2. Denna förinställnings standardföremålsavstånd (16 cm, L1:s 2f-punkt) ger M = 2 med en VERKLIG slutbild. Förklara varför det att kontrollera d_i2:s tecken (positivt = verkligt) spelar roll för huruvida detta system faktiskt skulle kunna projicera på fotopapper.

5 · Utvidga

1. För att en förstoringsapparat ska fungera måste dess slutbild landa på ett positivt (verkligt) avstånd bortom L2, på exakt den höjd där fotopappret ligger. Förklara varför en förstoringsapparats konstruktion noggrant måste styra båda linsarnas brännvidder och mellanrum för att garantera detta.
2. Jämför detta experiments standard M = 2 (verklig slutbild) med M = 1 i compound-relay och M = 4 i compound-microscope (vanligtvis sedd som virtuell genom ett okular). Förklara varför SAMMA tvålinsmatematik (produkt av förstoringar) kan ge så olika praktiska utfall beroende på de specifika brännvidder och mellanrum som väljs.

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik