Lensmaker Denklemi: Eğrilikten Odak Uzaklığı

1 · Tahmin Et

Bir merceğin odak uzaklığı cam indeksinden ve iki yüzeyinin eğriliğinden gelir. Bir yüzeyi düzleştirmek (daha büyük eğrilik yarıçapı) odak uzaklığını artırır mı yoksa azaltır mı?

• Artar — daha düz bir yüzey (daha büyük yarıçap), ışığı daha az güçlü bir şekilde bükerek daha uzun bir odak uzaklığı sağlar.
• Daha düz bir yüzey odak uzaklığını azaltır.
• Yüzey eğriliği odak uzaklığını etkilemez, yalnızca cam indeksi etkiler.

2 · Kurulum

1. Lensmaker ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu lensin n = 1.5 indeksi vardır ve ikinci yüzey yarıçapı R₂ = – 20 cm olarak sabitlenmiştir.
2. Odak uzaklığı okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için ilk yüzeyin eğrilik yarıçapını ayarlayın ve elde edilen odak uzaklığını kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için odak uzaklığını f (y ekseni) R₁ (x ekseni) ile karşılaştırın.

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, n = 1.5 , R₂ = − 20 cm kullanarak 1 /f = (n−1)(1/R₁ − 1 /R₂)'den f'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
2. Mercek üreticisinin denklemini kullanarak, R₁'yi artırmanın (ilk yüzeyi daha düz/daha az kavisli hale getirme) neden odak uzaklığını artırdığını açıklayın; daha düz bir mercek ışığı daha az büker.

5 · Uzat

1. Bu mercek R₁ > 0 ve R₂ < 0'a sahiptir; her iki yüzey de dışarı doğru çıkıntı yapar (bikonveks mercek), en güçlü ortak yakınsak şekil. Mercek yapımcısının denklemini kullanarak, plano-dışbükey merceğin (bir düz taraf, R = ∞) neden aynı cama ve karşılaştırılabilir eğriliğe sahip bikonveks merceğe göre daha uzun bir odak uzaklığına sahip olduğunu açıklayın.
2. Gözlük camı üreticileri, ağırlığı ve kenar kalınlığını kontrol ederken, belirlenmiş bir odak uzaklığına ulaşmak için yüzey eğriliklerini (yalnızca cam indeksini değil) seçerler. Mercek üreticisinin denklem yapısını kullanarak iki farklı (R₁, R₂) çiftinin neden tam olarak aynı odak uzaklığını verebileceğini açıklayın.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön