เลนส์นูน ภาพจริงพ้น 2f

1 · ทำนาย

วัตถุอยู่พ้นระยะโฟกัสของเลนส์นูน เมื่อเลื่อนมันให้ไกลจากเลนส์ขึ้น ภาพจริงที่เกิดอีกฟากจะเข้าใกล้เลนส์หรือไกลออกไป

2 · จัดเตรียม

  1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ converging-real แล้วกดรีเซ็ต ระยะโฟกัสของเลนส์ตายตัวที่ 10 cm
  2. เปิดค่าแสดงระยะภาพและกำลังขยาย
  3. 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

  1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i จาก 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดยใช้ f = 10 cm แล้วหา m = −d_i/d_o เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
  2. ใช้สมการเลนส์บางอธิบายว่าเหตุใดการเลื่อนวัตถุให้ไกลจากเลนส์ (เพิ่ม d_o) จึงทำให้ระยะภาพหดเข้าหาระยะโฟกัส

5 · ต่อยอด

  1. ทุกรอบให้กำลังขยายเป็นลบ อธิบายว่า m ที่เป็นลบหมายถึงอะไรทางกายภาพเกี่ยวกับการหมุนของภาพเทียบกับวัตถุ
  2. 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

← กลับไปการทดลอง