กระจกเว้า ภาพจริงเหมือนเลนส์นูน

1 · ทำนาย

กระจกเว้าโฟกัสแสงเหมือนเลนส์นูน เมื่อเลื่อนวัตถุให้ไกลจากกระจกเว้า ภาพจริงของมันจะเข้าใกล้จุดโฟกัสของกระจกหรือไม่ เหมือนกับกรณีของเลนส์

• ไม่ — วัตถุที่ไกลกว่าทำให้ภาพอยู่ไกลจากกระจกมากขึ้น
• กระจกกับเลนส์ใช้กฎการเกิดภาพที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง
• ใช่ ความสัมพันธ์ 1/f = 1/d_o + 1/d_i เดียวกันใช้ได้ วัตถุที่ไกลกว่าจึงให้ภาพอยู่ใกล้จุดโฟกัส

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ concave-real แล้วกดรีเซ็ต ระยะโฟกัสของกระจกตายตัวที่ 15 cm
2. เปิดค่าแสดงระยะภาพและกำลังขยาย
3. ตั้งระยะวัตถุของแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะภาพและกำลังขยาย

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตระยะภาพ d_i (แกน y) กับระยะวัตถุ d_o (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i จาก 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดยใช้ f = 15 cm แล้วหา m = −d_i/d_o เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
2. จงอธิบายว่าทำไมสมการกระจกเงาจึงมีรูปแบบเหมือนสมการเลนส์บางทางคณิตศาสตร์พอดี ทั้งคู่ใช้ความสัมพันธ์ 1/f = 1/d_o + 1/d_i เดียวกัน แม้กระจกเงาสะท้อนแสงไม่ใช่หักเห

5 · ต่อยอด

1. กระจกเชฟหนวดหรือกระจกแต่งหน้าเป็นกระจกเว้าที่ถือให้อยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัสเพื่อให้ภาพเสมือนที่ขยายแล้ว (เหมือนการทดลอง magnifier) การทดลองนี้กลับวางวัตถุพ้น f ออกไป ได้ภาพจริงที่กลับหัว อธิบายว่าเมื่อใดจึงต้องการแต่ละรูปแบบ
2. ภาพทุกภาพในการทดลองนี้มีกำลังขยายเป็นลบ ใช้เรขาคณิตการสะท้อนจริงของกระจกเว้าอธิบายว่าเหตุใดภาพจริงจากกระจกเว้าจึงกลับหัว เหมือนภาพจริงจากเลนส์นูน

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง