İçbükey Ayna: Yakınsak Mercek Gibi Gerçek Görüntüler
1 · Tahmin Et
İçbükey ayna, ışığı yakınsak bir mercek gibi odaklar. Nesneyi içbükey aynadan uzaklaştırmak, merceklerde olduğu gibi gerçek görüntüsünü aynanın odak noktasına yaklaştırıyor mu?
- Hayır — daha uzaktaki bir nesne görüntüyü aynadan daha uzağa taşır.
- Aynalar ve mercekler tamamen farklı görüntüleme kurallarına uyar.
- Evet — aynı 1/f = 1/d_o + 1/d_i ilişkisi geçerlidir, dolayısıyla daha uzaktaki bir nesne, odak uzaklığına daha yakın bir görüntü verir.
2 · Kurulum
- İçbükey gerçek ön ayarı açın ve Sıfırla'ya basın. Aynanın odak uzaklığı 15 cm'de sabitlenmiştir.
- Görüntü mesafesi ve büyütme okumalarını etkinleştirin.
- Her deneme için nesne mesafesini ayarlayın ve görüntü mesafesini ve büyütmeyi kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Nesne mesafesi d_o (cm) | Görüntü mesafesi d_i (cm) | Büyütme m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 40.00 | ||
| 60.00 |
Üç denemeniz için görüntü mesafesi d_i'yi (y ekseni) nesne mesafesi d_o'ya (x ekseni) göre çizin.
4 · Analiz et
- Bir deneme için f = 15 cm'yi kullanarak d_i'yi 1/f = 1/d_o + 1/d_i'den hesaplayın, ardından m = −d_i/d_o'yu kullanın. Her ikisini de tabloyla karşılaştırın.
- Ayna denkleminin neden matematiksel olarak ince mercek denklemiyle aynı formda olduğunu açıklayın; her ikisi de aynı 1/f = 1/d_o + 1/d_i ilişkisini kullanır, her ne kadar ayna ışığı kırmak yerine yansıtırsa da.
5 · Uzat
- Bir tıraş veya makyaj aynası içbükeydir ve büyütülmüş bir sanal görüntü sağlamak için odak uzunluğundan daha yakın tutulur (büyüteç deneyi gibi). Bu deney bunun yerine nesneyi f'nin ötesinde tutarak gerçek, ters bir görüntü verir. Her bir yapılandırmayı ne zaman istediğinizi açıklayın.
- Bu deneydeki her görüntünün negatif büyütmesi vardır. Bir içbükey aynanın gerçek yansıtma geometrisini kullanarak, bir içbükey aynanın oluşturduğu gerçek bir görüntünün, tıpkı yakınsak bir merceğin gerçek görüntüsü gibi neden ters çevrildiğini açıklayın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
Ayna Denklemi
İçbükey (yakınsak) bir ayna, yakınsak mercekle aynı görüntüleme yasasına uyar: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, m = −d_i/d_o ile. Aynanın odak uzaklığı pozitiftir ve mercek işareti kurallarına uygundur.