Máy phóng to ảnh: Hai ống kính cho hình ảnh chân thực, lớn hơn

1 · Dự đoán

Không giống như hình ảnh ảo cuối cùng thông thường của kính hiển vi ghép, máy phóng ảnh cần chiếu hình ảnh THẬT, phóng to lên giấy ảnh. Hai thấu kính hội tụ nối tiếp có thể tạo ra ảnh cuối cùng là thật (không phải ảo) không?

• Không - việc ghép hai thấu kính luôn tạo ra hình ảnh ảo cuối cùng.
• Nó chỉ phụ thuộc vào khoảng cách vật thể, không phụ thuộc vào cách sắp xếp ống kính.
• Có — với khoảng cách và tiêu cự phù hợp, hình ảnh cuối cùng của chuỗi hai thấu kính sẽ trông như thật, sẵn sàng chiếu lên một bề mặt.

2 · Thiết lập

1. Mở cài đặt trước của bộ phóng to hỗn hợp và nhấn Đặt lại. L1 có f = 8cm; L2 có f = 12 cm, cách nhau 34 cm.
2. Kích hoạt tính năng đọc khoảng cách hình ảnh và độ phóng đại hệ thống của L1.
3. Đặt khoảng cách đối tượng từ L1 cho mỗi lần thử và ghi lại khoảng cách hình ảnh của L1 cũng như độ phóng đại tổng thể của hệ thống.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ đồ thị độ phóng đại M (trục y) của hệ thống theo khoảng cách vật thể từ L1 (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. Đối với một lần thử, hãy tính khoảng cách hình ảnh của L1 d_i1 từ 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), sau đó khoảng cách đối tượng của L2 d_o2 = 34 − d_i1, sau đó khoảng cách hình ảnh của nó d_i2 từ 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Cuối cùng M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). So sánh M với bảng.
2. Khoảng cách đối tượng mặc định của cài đặt trước này (16 cm, điểm 2f của L1) cho M = 2 với hình ảnh cuối cùng THỰC SỰ. Giải thích tại sao việc kiểm tra dấu của d_i2 (dương = thực) lại quan trọng để biết liệu hệ thống này có thể thực sự chiếu lên giấy ảnh hay không.

5 · Gia hạn

1. Để máy phóng to hoạt động, hình ảnh cuối cùng của nó phải nằm ở khoảng cách dương (thực) ngoài L2, ở độ cao chính xác nơi đặt giấy ảnh. Giải thích tại sao thiết kế của máy phóng to phải kiểm soát cẩn thận tiêu cự và khoảng cách của cả hai thấu kính để đảm bảo điều này.
2. So sánh M = 2 mặc định của thí nghiệm này (hình ảnh thực cuối cùng) với M = 1 của rơle ghép và M = 4 của kính hiển vi ghép (thường được xem là ảo qua thị kính). Giải thích tại sao phép toán chuỗi hai thấu kính CÙNG (tích của độ phóng đại) có thể tạo ra các kết quả thực tế khác nhau như vậy tùy thuộc vào độ dài tiêu cự và khoảng cách cụ thể đã chọn.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm