Konvergerande lins: Verkliga bilder bortom 2f

1 · Förutsäg

Ett föremål ligger bortom en konvergerande lins brännvidd. När du flyttar det längre bort från linsen, flyttar sig då den verkliga bild som bildas på andra sidan närmare linsen eller längre bort?

2 · Uppbyggnad

  1. Öppna förinställningen Konvergerande lins och tryck på Återställ. Linsens brännvidd är låst till 10 cm.
  2. Aktivera avläsningarna av bildavstånd och förstoring.
  3. Ställ in föremålsavståndet för varje försök och notera bildavståndet och förstoringen.

3 · Samla data

Föremålsavstånd d_o (cm)Bildavstånd d_i (cm)Förstoring m
15.00
20.00
30.00

Rita 1/d_i (y-axeln) mot 1/d_o (x-axeln) för dina tre försök. Är linjen rak?

4 · Analysera

  1. Beräkna för ett försök d_i ur 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = 10 cm, sedan m = −d_i/d_o. Jämför båda med tabellen.
  2. Förklara, med hjälp av tunnlinsekvationen, varför det att flytta föremålet längre bort från linsen (öka d_o) får bildavståndet att krympa mot brännvidden.

5 · Utvidga

  1. Varje försök ger en negativ förstoring. Förklara vad ett negativt m betyder fysikaliskt för bildens orientering jämfört med föremålet.
  2. En kamerlins bildar en verklig bild på sensorn för varje föremål bortom brännvidden. Förklara, utifrån dina data, varför det att fotografera något mycket avlägset (d_o ≫ f) alltid placerar bilden mycket nära brännplanet.

Fysiken bakom det här experimentet

Tunnlinsformeln

För en tunn lins hänger föremålsavstånd, bildavstånd och brännvidd samman genom 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Denna enda ekvation täcker konvergerande och divergerande linser likaväl, med teckenförsedda avstånd.

Linjär förstoring

Bildens storlek i förhållande till föremålet är m = −d_i/d_o. Ett negativt m betyder en upp-och-nedvänd bild; |m| > 1 betyder att bilden är förstorad.

← Tillbaka till experimentet

Optik

138 gratis utskrivbara labblad i fysik