Düzlem Ayna: Özel, Değişmez Bir Durum
1 · Tahmin Et
Sıradan bir düz (düzlem) ayna, ayna görüntülemenin günlük durumudur. Bir nesneyi düz aynadan uzaklaştırdığınızda sanal görüntüsünün boyutu değişir mi?
- Nesne uzaklaştıkça görüntü küçülür.
- Hayır — düzlem aynanın görüntüsü, mesafe ne olursa olsun her zaman nesneyle aynı boyuttadır (büyütme tam olarak 1 ).
- Nesne uzaklaştıkça görüntü büyür.
2 · Kurulum
- plane-mirror ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın.
- görüntü uzaklığı okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için nesne mesafesini ayarlayın ve görüntü mesafesini kaydedin.
3 · Veri Toplayın
| Nesne mesafesi d_o (cm) | Görüntü mesafesi d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Üç deneyiniz için görüntü uzaklığı d_i'yi (y ekseni) cisim uzaklığı d_o'ya (x ekseni) göre çizin. Çizgi, eğimi −1 olan, orijinden geçen düz bir çizgi mi?
4 · Analiz et
- Bir deneme için d_i = −d_o'yu tam olarak doğrulayın (düzlem ayna, ayna denkleminin f → ∞ limitidir). Tabloyla karşılaştırın.
- Düz aynadaki görüntünün neden her zaman nesnenin önünde durduğu kadar aynanın tam olarak arkasında durduğunu ve büyütmenin neden her zaman tam olarak 1 olduğunu açıklayın.
5 · Uzat
- Düzlem ayna, sonsuz odak uzaklığına sahip (mükemmel düz = sıfır eğrilik) kavisli bir ayna olarak düşünülebilir. f → ∞ ile 1/f = 1/d_o + 1/d_i'yi kullanarak bunun neden tam olarak d_i = −d_o'yu zorladığını açıklayın.
- Düz aynaya doğru yürüdüğünüzde görüntünüz de aynı hızla size doğru yürür; görüntünün mesafesi her zaman aynanın yüzeyine olan mesafenizle tam olarak eşleşir. Bu neden düz aynaları kavisli aynalara ve merceklere kıyasla benzersiz bir şekilde basit hale getiriyor?
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
f → ∞ olarak Düzlem Ayna
Düzlem ayna, sonsuz odak uzaklığına sahip ayna denkleminin özel durumudur: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i, tam olarak d_i = −d_o'yu zorlar, büyütme her zaman 1 ile — büyütülmemiş, dik bir sanal görüntü.