Bevor Sie sich mit der Formel für konvexe Linsen befassen, sollten Sie zunächst die folgenden Vorzeichenregeln für konvexe Linsen verstehen.
Regeln für Schilder mit konvexen Linsen
- Objektentfernung (s)
Wenn ein Objekt hindurchgeführt wird, trifft ein Lichtstrahl ein. Objektentfernung als positiv bewertet.
- Bilddistanz (s')
Wenn ein Lichtstrahl durch den Schatten hindurchgeht, dann Schattenabstand wird als positiv (reelles Bild) gekennzeichnet. Wenn das Bild nicht von einem Lichtstrahl durchdrungen wird, dann Schattenabstand negatives Vorzeichen (virtuelles Bild).
- Brennweite (f)
Wenn der Brennpunkt der Linse von einem Lichtstrahl durchquert wird, dann Brennweite Die Linse ist als positiv markiert. Umgekehrt gilt: Wenn der Brennpunkt der Linse nicht vom Lichtstrahl durchdrungen wird, dann Brennweite Die Linse ist negativ gekennzeichnet. Der Brennpunkt einer Sammellinse wird von einem Lichtstrahl durchdrungen, daher Brennweite Eine konvexe Linse ist positiv.
- Höhe des Objekts (h)
Wenn sich das Objekt oberhalb der optischen Achse der Sammellinse befindet, dann Höhe des Objekts Positives Vorzeichen (aufrechtes Objekt). Umgekehrt gilt: Befindet sich das Objekt unterhalb der optischen Achse der Sammellinse, dann Höhe des Objekts negatives Vorzeichen (umgekehrtes Objekt).
- Schattenhöhe (h')
Wenn sich das Bild oberhalb der optischen Achse der Sammellinse befindet, dann Schattenhöhe Positives Vorzeichen (aufrechtes Bild). Wenn sich das Bild unterhalb der optischen Achse der Sammellinse befindet, dann Schattenhöhe negatives Vorzeichen (umgekehrtes Bild).
- Bildvergrößerung (m)
Ist die Bildvergrößerung größer als 1, ist das Bild größer als das Objekt. Ist die Bildvergrößerung gleich 1, sind Bild und Objekt gleich groß. Ist die Bildvergrößerung kleiner als 1, ist das Bild kleiner als das Objekt.
Formel für konvexe Linsen
Betrachten Sie das Bild unten. Dort sind zwei Lichtstrahlen dargestellt, die auf eine Sammellinse zulaufen und anschließend von dieser gebrochen werden.
Untertitel :
s = Gegenstandsweite, s' = Bildweite, h = P P' = Gegenstandshöhe, h' = Q Q' = Bildhöhe, F1 und F2 = Brennpunkt einer Sammellinse.
Im Lichtstrahl P'AQ' ist das Dreieck P'AP ähnlich zum Dreieck Q'AQ. Daher:
Im Lichtstrahl P'BF²Q ' gilt das Dreieck BF²A = Q'F²Q, wobei die Strecke AB = die Höhe des Objekts (h) und die Strecke F²A = die Brennweite (f) der Sammellinse ist. Somit:
Die linke und rechte Seite der Gleichungen 1 und 2 sind gleich, daher werden die rechten Seiten gleichgesetzt:
Multipliziere beide Seiten der Gleichung mit s' :
Formelbeschreibung:
s = Objektentfernung (positiv, wenn das Objekt vom einfallenden Lichtstrahl passiert wird)
s' = Schattendistanz (positiv, wenn der Schatten von einem Lichtstrahl durchdrungen wird oder der Schatten real ist)
f = Brennweite (positiv, wenn der Lichtstrahl durch den Brennpunkt der Sammellinse verläuft)
Beachten Sie bei der Anwendung dieser Formel zur Lösung von Problemen mit konvexen Linsen stets die Vorzeichenregel für konvexe Linsen.
Bildvergrößerung (m)
Betrachten Sie das Bild der Schattenbildung des Objekts oben. Die Dreiecke PAP' und QAQ' sind ähnlich, daher können wir die Beziehung zwischen der Objektentfernung und der Schattenentfernung mit der Objekthöhe und der Schattenhöhe ableiten:
Die obige Formel kann durch Hinzufügen des Symbols m wie folgt umgeschrieben werden:
Information :
m = Vergrößerung des Bildes
h = Höhe des Objekts (positiv, wenn sich das Objekt oberhalb der Hauptachse der Sammellinse befindet oder aufrecht steht)
h' = Höhe des Bildes (negativ, wenn das Bild unterhalb der optischen Achse der Sammellinse liegt oder umgekehrt ist)
s = Objektdistanz (positiv, wenn das Objekt vorbeigeführt wird) einfallender Lichtstrahl)
s' = Bildabstand (positiv, wenn das Bild durchgelassen wird) Lichtstrahl oder reales Bild)
Beispielfragen zu konvexen Linsen
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Übungsfragen zu konvexen Linsen
Tu es Übungsfragen zu konvexen Linsen damit Sie besser darin werden, Probleme mit konvexen Linsen zu lösen.
