Gương phẳng: Một trường hợp đặc biệt, bất biến
1 · Dự đoán
Một chiếc gương phẳng (mặt phẳng) thông thường là trường hợp tạo ảnh qua gương hàng ngày. Khi di chuyển một vật ra xa gương phẳng thì kích thước ảnh ảo của nó có thay đổi không?
- Ảnh co lại khi vật di chuyển ra xa.
- Không - ảnh của gương phẳng luôn có cùng kích thước với vật (độ phóng đại chính xác 1 ), bất kể khoảng cách.
- Ảnh lớn dần khi vật di chuyển ra xa.
2 · Thiết lập
- Mở cài đặt trước gương phẳng và nhấn Đặt lại.
- Kích hoạt tính năng đọc khoảng cách hình ảnh.
- Đặt khoảng cách đối tượng cho mỗi lần thử và ghi lại khoảng cách hình ảnh.
3 · Thu thập dữ liệu
| Khoảng cách đối tượng d_o (cm) | Khoảng cách hình ảnh d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Vẽ khoảng cách hình ảnh d_i (trục y) theo khoảng cách đối tượng d_o (trục x) cho ba lần thử của bạn. Đường thẳng có đi qua gốc tọa độ với độ dốc −1 không?
4 · Phân tích
- Đối với một phép thử, hãy xác nhận chính xác d_i = −d_o (gương phẳng là giới hạn f → ∞ của phương trình gương). So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao ảnh của gương phẳng luôn nằm ở phía sau gương một khoảng bằng vật ở phía trước gương và tại sao độ phóng đại luôn bằng 1.
5 · Gia hạn
- Một gương phẳng có thể được coi là một gương cong có tiêu cự vô hạn (độ cong bằng không = phẳng hoàn toàn). Giải thích, sử dụng 1 /f = 1 /d_o + 1 /d_i với f → ∞, tại sao điều này lại buộc d_i = −d_o chính xác.
- Khi bạn đi về phía gương phẳng, ảnh của bạn đi về phía bạn với tốc độ như nhau - khoảng cách ảnh luôn khớp chính xác với khoảng cách của bạn với bề mặt gương. Tại sao điều này làm cho gương phẳng trở nên đơn giản hơn so với gương cong và thấu kính?
Vật lý đằng sau thí nghiệm này
Gương phẳng như f → ∞
Gương phẳng là trường hợp đặc biệt của phương trình gương có tiêu cự vô hạn: 1 /∞ = 1 /d_o + 1 /d_i buộc d_i = −d_o chính xác, với độ phóng đại luôn là 1 — một ảnh ảo thẳng đứng, không phóng đại.