Увігнуте дзеркало: дійсні зображення як у збиральної лінзи

1 · Прогноз

Увігнуте дзеркало фокусує світло, як збиральна лінза. Чи віддалення предмета від увігнутого дзеркала наближає його дійсне зображення до фокуса дзеркала, так само, як для лінзи?

• Ні — дальший предмет віддаляє зображення від дзеркала.
• Дзеркала та лінзи підпорядковуються повністю різним правилам зображення.
• Так — застосовується той самий зв'язок 1/f = 1/d_o + 1/d_i, тож дальший предмет дає зображення ближче до фокусної відстані.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет concave-real та натисніть «Скинути». Фокусна відстань дзеркала фіксована 15 cm.
2. Увімкніть покази відстані до зображення та збільшення.
3. Задайте відстань до предмета для кожного заміру та запишіть відстань до зображення і збільшення.

3 · Збір даних

Побудуйте відстань до зображення d_i (вісь y) проти відстані до предмета d_o (вісь x) для трьох замірів.

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть d_i з 1/f = 1/d_o + 1/d_i з f = 15 cm, потім m = −d_i/d_o. Порівняйте обидва з таблицею.
2. Поясніть, чому рівняння дзеркала математично ідентичне за формою формулі тонкої лінзи — обидва використовують той самий зв'язок 1/f = 1/d_o + 1/d_i, хоча дзеркало відбиває світло, а не заломлює його.

5 · Поглиблення

1. Бритвене чи макіяжне дзеркало увігнуте, його тримають ближче за фокус, щоб дати збільшене уявне зображення (як в експерименті magnifier). Цей експеримент натомість тримає предмет за f, даючи дійсне обернене зображення. Поясніть, коли потрібна кожна конфігурація.
2. Кожне зображення в цьому експерименті має від'ємне збільшення. Поясніть, використовуючи фактичну геометрію відбиття увігнутого дзеркала, чому дійсне зображення увігнутого дзеркала обернене, як дійсне зображення збиральної лінзи.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту