En divergerande lins: Alltid virtuell, alltid förminskad

1 · Förutsäg

En divergerande lins har en negativ brännvidd. Bildar den någonsin en verklig, förstorad bild, så som en konvergerande lins kan?

2 · Uppbyggnad

  1. Öppna förinställningen Divergerande 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
20.00
30.00
40.00

Rita förstoringen m (y-axeln) mot föremålsavståndet d_o (x-axeln) för dina tre försök. Överstiger m någonsin 1?

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 varför, oavsett hur stort d_o blir, d_i förblir negativt (virtuellt) och m förblir positivt och mindre än 1 för en divergerande lins — till skillnad från en konvergerande lins beteende i converging-real-experimentet.

5 · Utvidga

  1. En dörrspion använder en divergerande lins (eller en liknande vidvinkelskonstruktion) för att visa en förminskad bild med stort synfält av den som är utanför. Förklara varför en förminskad bild är precis vad man vill ha för en dörrspions syfte.
  2. När d_o blir mycket stort (föremålet mycket långt bort), vad närmar sig d_i då? Jämför med linsens brännvidd och förklara fysikaliskt varför en divergerande lins virtuella bild aldrig kan flytta sig förbi sin egen brännpunkt.

Fysiken bakom det här experimentet

Avbildning med spridningslins

En divergerande lins har negativ brännvidd. Att sätta in f < 0 i 1/f = 1/d_o + 1/d_i ger alltid negativt d_i (virtuellt) och 0 < m < 1 (förminskat, upprätt) för varje positivt föremålsavstånd.

← Tillbaka till experimentet

Optik

138 gratis utskrivbara labblad i fysik