Planspegeln: Ett särskilt, oföränderligt fall

1 · Förutsäg

En vanlig platt spegel (planspegel) är det vardagliga fallet av spegelavbildning. När du flyttar ett föremål längre bort från en planspegel, ändrar sig då dess virtuella bilds storlek?

2 · Uppbyggnad

  1. Öppna förinställningen Planspegeln och tryck på Återställ.
  2. Aktivera avläsningen av bildavståndet.
  3. Ställ in föremålsavståndet för varje försök och notera bildavståndet.

3 · Samla data

Föremålsavstånd d_o (cm)Bildavstånd d_i (cm)
20.00
40.00
60.00

Rita bildavståndet d_i (y-axeln) mot föremålsavståndet d_o (x-axeln) för dina tre försök. Är linjen rak genom origo med lutningen −1?

4 · Analysera

  1. Bekräfta för ett försök att d_i = −d_o exakt (en planspegel är gränsfallet f → ∞ av spegelekvationen). Jämför med tabellen.
  2. Förklara varför en planspegels bild alltid ligger exakt lika långt bakom spegeln som föremålet ligger framför den, och varför förstoringen alltid är exakt 1.

5 · Utvidga

  1. En planspegel kan ses som en krökt spegel med oändlig brännvidd (helt platt = noll krökning). Förklara, med 1/f = 1/d_o + 1/d_i och f → ∞, varför detta tvingar fram d_i = −d_o exakt.
  2. När du går mot en planspegel går din bild mot dig med samma fart — bildavståndet matchar alltid exakt ditt eget avstånd från spegelns yta. Varför gör detta planspeglar unikt enkla jämfört med krökta speglar och linser?

Fysiken bakom det här experimentet

Planspegeln som fallet f → ∞

En planspegel är specialfallet av spegelekvationen med oändlig brännvidd: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i tvingar fram d_i = −d_o exakt, med förstoringen alltid 1 — en oförstorad, upprätt virtuell bild.

← Tillbaka till experimentet

Optik

138 gratis utskrivbara labblad i fysik