Artikel oor straaldiagramme vir divergerende (konkawe) lense
As 'n voorwerp aan die een kant van die konkawe lens is, kan die konkawe lens die beeld van die voorwerp vorm. As die posisie van die voorwerp aan die een kant van die konkawe lens bekend is, hoe kan 'n mens die beeldvorming van die voorwerp teken? Veronderstel 'n voorwerp is aan die linkerkant van die konkawe lens, soos in die figuur hieronder getoon.
Oranje lyn = die konkawe lens
Blou lyn = die hoofas
Pyl (groen) = voorwerp
F1 = die brandpuntsafstand 1 en F2 = die brandpuntsafstand 2
Die figuur van die voorwerp se beeld word verkry deur al die ligstrale te teken wat deur die voorwerp gaan, maar dit is minder prakties omdat daar baie lyne sal wees wat ligstrale voorstel. Vir eenvoud word slegs 'n paar ligstrale gekies om al die ligstrale wat deur die voorwerp gaan, voor te stel. Aangesien hierdie gebeurtenis ligbreking behels, moet die wet van ligbreking nagekom word wanneer die beeldvorming geteken word.
Drie ligstrale of drie strale
Ray 1:
Straal 1 wat na die konkawe lens kom, word parallel met die hoofas getrek en raak die boonste rand van die voorwerp,
dan gebreek deur die konkawe lens, waar die ligstraal breek asof dit van die brandpunt af kom. Die inkomende strale en die refraksiestrale wat aan die wet van ligbreking moet voldoen.
Ray 2:
Straal 2 wat na die konkawe lens kom, word geteken asof dit na die brandpunt gaan en die boonste punt van die voorwerp raak,
dan gebreek deur die konkawe lens, waar die gebreekte ligstraal parallel met die hoofas moet wees. Die inkomende strale en die brekingsstrale wat getrek word, moet aan die wet van ligbreking voldoen.
Ray 3:
Straal 3 wat na die konkawe lens kom, word verby die snypunt van die konkawe lens en die hoofas getrek.
Beeldvorming (twee strale)
Die beeldvorming kan geteken word met slegs twee strale, soos hieronder getoon. Indien twee strale gebruik word, is daar drie moontlike figure van die beeldvorming.
Straal 1 en 2
Straal 1 en 3
Straal 2 en 3
Teken die beeldformasie met slegs twee strale wat aangepas moet word by die voorwerpafstand vanaf die konkawe lens. As die voorwerpafstand vanaf die konkawe lens soos in die figuur hierbo is, is daar drie maniere om die beeldformasie met slegs twee strale te teken. As die voorwerpafstand vanaf die konkawe lens verskil van die figuur hierbo,
byvoorbeeld, die voorwerp is tussen die fokuspunt en die lens, dan is daar geen behoefte aan drie maniere om die beeldvorming te teken nie, miskien is daar net twee maniere om te teken.
As jy die beeldvorming met die konkawe lens teken, kan jy een metode kies en hoef jy nie twee of drie maniere te gebruik nie.
Beeldvorming (drie strale)
Die beeldvorming kan met behulp van drie strale geteken word, soos in die figuur hieronder getoon.
As die voorwerp se afstand vanaf die konkawe lens nie soos in die figuur hierbo is nie, byvoorbeeld, die voorwerp is tussen die konkawe lens en die brandpunt,
of die voorwerp is tussen die fokuspunt en die middelpunt van die kromming van die konkawe lens, dan is dit nie nodig dat die beeldvorming op drie maniere soos die figuur hierbo geteken kan word nie. Daar kan slegs twee maniere wees om die beeldvorming te teken.
Let asseblief op die voorbeeldbeeld van die beeldvorming deur die konkawe lens, waar die voorwerpafstand vanaf die konkawe lense wissel, rakende die beeldvorming deur die konkawe lens.
10 konseptuele vrae en antwoorde oor straaldiagramme vir 'n divergerende (konkawe) lens.
1. Wat is die doel van 'n straaldiagram in die konteks van 'n divergerende lens?
'n Straaldiagram is 'n skematiese voorstelling wat wys hoe ligstrale van rigting verander wanneer hulle deur 'n lens beweeg. In die konteks van 'n divergerende lens illustreer dit hoe invallende ligstrale divergeer nadat hulle deur die lens beweeg het en hoe dit lyk asof hulle van 'n enkele punt aan dieselfde kant van die lens as die inkomende lig (die fokuspunt) afkomstig is.
2. Wat is die standaardstrale wat gebruik word om 'n straaldiagram vir 'n divergerende lens te teken?
Drie standaardstrale word gebruik:
- Die eerste straal beweeg parallel met die hoofas en lyk dan asof dit uit die brandpunt ontstaan na breking.
- Die tweede straal gaan reguit deur die middel van die lens sonder om gebreek te word.
- Die derde straal is gerig na die brandpunt aan die teenoorgestelde kant van die lens en kom parallel met die hoofas te voorskyn.
3. Hoe verskil die beeld wat deur 'n divergerende lens gevorm word in straaldiagramme in vergelyking met 'n konvergerende lens?
In straaldiagramme vorm 'n divergerende lens altyd 'n virtuele, regop en verkleinde beeld aan dieselfde kant van die lens as die voorwerp. Aan die ander kant kan 'n konvergerende lens werklike, omgekeerde beelde vorm (as die voorwerp buite die brandpunt is) of virtuele, regop beelde (as die voorwerp nader as die brandpunt is).
4. Waarom is die beeld wat deur 'n divergerende lens gevorm word altyd virtueel soos gesien in straaldiagramme?
In straaldiagramme vir divergerende lense divergeer die gebreekte strale en ontmoet hulle nie eintlik aan die ander kant van die lens nie. In plaas daarvan lyk dit asof hulle ontstaan vanaf 'n punt aan dieselfde kant van die lens as die voorwerp, wat 'n virtuele beeld tot gevolg het.
5. Hoe kan die vergroting van 'n beeld bepaal word vanaf 'n straaldiagram van 'n divergerende lens?
Die vergroting van 'n beeld kan bepaal word vanaf 'n straaldiagram deur die hoogte van die beeld (geneem vanaf die hoofas na die bokant van die beeld) met die hoogte van die voorwerp te vergelyk. In die geval van 'n divergerende lens sal die beeld altyd kleiner as die voorwerp wees, wat 'n vergroting van minder as 1 aandui.
6. Wat is die rol van die hoofas in 'n straaldiagram van 'n divergerende lens?
Die hoofas in 'n straaldiagram is die lyn wat deur die middelpunt van die lens gaan en loodreg op die lens is. Dit dien as 'n verwysingslyn om die pad van ligstrale na te spoor en die voorwerp, die beeld en die fokuspunte te vind.
7. Hoe word die brandpunt in 'n straaldiagram van 'n divergerende lens voorgestel?
In 'n straaldiagram word die brandpunt van 'n divergerende lens voorgestel as die punt vanwaar ligstrale wat parallel met die hoofas is, blyk te divergeer nadat hulle deur die lens beweeg het. Hierdie punt is aan dieselfde kant van die lens as die inkomende lig geleë.
8. In 'n straaldiagram vir 'n divergerende lens, hoe hou die afstand tussen die lens en die beeld verband met die voorwerpafstand en die brandpuntsafstand?
Die verhouding word gegee deur die lensformule 1/f = 1/v – 1/u, waar f die brandpuntsafstand is, v die beeldafstand en u die voorwerpafstand. Aangesien 'n divergerende lens 'n negatiewe brandpuntsafstand het, is die beeldafstand ook negatief, wat aandui dat die beeld aan dieselfde kant van die lens as die voorwerp gevorm word.
9. Hoe kan die ligging van die beeld voorspel word deur 'n straaldiagram vir 'n divergerende lens te gebruik?
Die beeldligging kan voorspel word deur die gebreekte strale agtertoe aan die voorwerp se kant uit te brei totdat hulle ontmoet. Die punt waar die uitbreidings van hierdie strale sny, is die ligging van die beeld.
10. Wat gebeur met die beeld in die straaldiagram soos die voorwerp nader aan 'n divergerende lens beweeg?
Soos die voorwerp nader aan die divergerende lens beweeg, beweeg die beeld ook nader aan die lens, maar bly aan dieselfde kant. Boonop word die beeldgrootte kleiner soos die voorwerp nader aan die lens kom.
