เลนส์นูน ภาพจริงพ้น 2f
1 · ทำนาย
วัตถุอยู่พ้นระยะโฟกัสของเลนส์นูน เมื่อเลื่อนมันให้ไกลจากเลนส์ขึ้น ภาพจริงที่เกิดอีกฟากจะเข้าใกล้เลนส์หรือไกลออกไป
- เข้าใกล้เลนส์ — วัตถุที่ไกลกว่าเกิดภาพใกล้จุดโฟกัส
- ไกลออกจากเลนส์
- ระยะภาพไม่ขึ้นกับระยะวัตถุ
2 · จัดเตรียม
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ converging-real แล้วกดรีเซ็ต ระยะโฟกัสของเลนส์ตายตัวที่ 10 cm
- เปิดค่าแสดงระยะภาพและกำลังขยาย
- ตั้งระยะวัตถุของแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะภาพและกำลังขยาย
3 · เก็บข้อมูล
| ระยะวัตถุ d_o (cm) | ระยะภาพ d_i (cm) | กำลังขยาย m |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
พล็อต 1/d_i (แกน y) กับ 1/d_o (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เส้นตรงหรือไม่
4 · วิเคราะห์
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i จาก 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดยใช้ f = 10 cm แล้วหา m = −d_i/d_o เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
- ใช้สมการเลนส์บางอธิบายว่าเหตุใดการเลื่อนวัตถุให้ไกลจากเลนส์ (เพิ่ม d_o) จึงทำให้ระยะภาพหดเข้าหาระยะโฟกัส
5 · ต่อยอด
- ทุกรอบให้กำลังขยายเป็นลบ อธิบายว่า m ที่เป็นลบหมายถึงอะไรทางกายภาพเกี่ยวกับการหมุนของภาพเทียบกับวัตถุ
- เลนส์กล้องสร้างภาพจริงบนเซนเซอร์สำหรับวัตถุใด ๆ ที่พ้นระยะโฟกัส ใช้ข้อมูลของคุณอธิบายว่าเหตุใดการถ่ายภาพวัตถุที่ไกลมาก (d_o ≫ f) จึงวางภาพไว้ใกล้ระนาบโฟกัสมากเสมอ
ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้
สมการเลนส์บาง
สำหรับเลนส์บาง ระยะวัตถุ ระยะภาพ และระยะโฟกัสสัมพันธ์กันด้วย 1/f = 1/d_o + 1/d_i สมการเดียวนี้ครอบคลุมทั้งเลนส์นูนและเลนส์เว้า โดยใช้ระยะที่มีเครื่องหมาย
กำลังขยายตามขวาง
ขนาดของภาพเทียบกับวัตถุคือ m = −d_i/d_o ค่า m ติดลบหมายถึงภาพหัวกลับ |m| > 1 หมายถึงภาพถูกขยาย