發散鏡頭：始終虛擬，始終縮小

1·預測

發散透鏡具有負焦距。它是否能像會聚透鏡一樣形成真實的放大影像？

• 不會－無論物距多遠，發散透鏡總是會形成較小的直立虛像。
• 當物體夠遠時，它會形成真實的影像。
• 它總是形成一個真實的、放大的圖像。

2·設定

1. 開啟 diverging-virtual 預設並按下 Reset。鏡頭的焦距固定為-10 cm。
2. 啟用像距與放大率讀數。
3. 設定每次試驗的物距並記錄影像距離和放大倍率。

3·收集數據

針對三次試驗，繪製放大率m（Y軸）相對物距d_o（x軸）的關係圖。m是否曾經超過1？

4·分析

1. 對於一次試驗，使用 f = −10 cm，根據 1/f = 1/d_o + 1/d_i 計算 d_i，然後 m = −d_i/d_o。將兩者與表格進行比較。
2. 解釋為什麼對於發散透鏡，無論 d_o 變得有多大，d_i 都保持負值（虛擬），m 保持正值且小於 1，這與 converging-real 實驗中會聚透鏡的行為不同。

5·擴展

1. 門上的貓眼使用發散透鏡（或類似的廣角設計），將門外的人顯示為縮小、廣視野的影像。請解釋為什麼縮小的影像正是貓眼用途所需要的。
2. 當 d_o 變得非常大（物體非常遠）時，d_i 會接近什麼？將其與鏡頭的焦距進行比較，並從物理上解釋為什麼發散鏡頭的虛像永遠不會超過其自身的焦點。

這個實驗背後的物理原理

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