Phương trình của người chế tạo ống kính: Tiêu cự từ độ cong

1 · Dự đoán

Tiêu cự của ống kính xuất phát từ chỉ số thủy tinh và độ cong của hai bề mặt của nó. Việc làm cho một bề mặt phẳng hơn (bán kính cong lớn hơn) có làm tăng hay giảm tiêu cự không?

• Tăng - bề mặt phẳng hơn (bán kính lớn hơn) uốn cong ánh sáng ít mạnh hơn, cho tiêu cự dài hơn.
• Bề mặt phẳng hơn làm giảm tiêu cự.
• Độ cong bề mặt không ảnh hưởng đến tiêu cự, chỉ có chỉ số kính mới ảnh hưởng.

2 · Thiết lập

1. Mở cài đặt trước của nhà sản xuất ống kính và nhấn Đặt lại. Ống kính này có chỉ số n = 1.5 , với bán kính bề mặt thứ hai cố định ở R₂ = − 20 cm.
2. Bật tính năng đọc tiêu cự.
3. Đặt bán kính cong của bề mặt đầu tiên cho mỗi lần thử và ghi lại tiêu cự thu được.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ tiêu cự f (trục y) theo R₁ (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. Đối với một lần thử, hãy tính f từ 1 /f = (n−1)(1/R₁ − 1 /R₂) sử dụng n = 1.5 , R₂ = − 20 cm. So sánh với bảng.
2. Giải thích, bằng cách sử dụng phương trình của nhà chế tạo thấu kính, tại sao việc tăng R₁ (làm cho bề mặt thứ nhất phẳng hơn/ít cong hơn) lại làm tăng tiêu cự - thấu kính phẳng hơn sẽ bẻ cong ánh sáng ít hơn.

5 · Gia hạn

1. Thấu kính này có R₁ > 0 và R₂ < 0 - cả hai bề mặt đều lồi ra ngoài (thấu kính hai mặt lồi), hình hội tụ phổ biến mạnh nhất. Giải thích, bằng cách sử dụng phương trình của người chế tạo thấu kính, tại sao một thấu kính phẳng-lồi (một cạnh phẳng, R = ∞) có tiêu cự dài hơn thấu kính hai mặt lồi của cùng một thấu kính và có độ cong tương đương.
2. Các nhà sản xuất tròng kính mắt kính chọn độ cong bề mặt (không chỉ chỉ số kính) để đạt được tiêu cự quy định đồng thời kiểm soát trọng lượng và độ dày cạnh. Giải thích tại sao hai cặp (R₁, R₂) khác nhau có thể cho cùng một tiêu cự bằng cách sử dụng cấu trúc của phương trình chế tạo thấu kính.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm