Ennen kuin tutkit konveksin linssin kaavaa, ymmärrä ensin seuraavat konveksin linssin etumerkin säännöt.
Kuperan linssin merkkisäännöt
- Kohteen etäisyys (s)
Jos esine kulkee läpi, valonsäde tulee sisään kohteen etäisyys merkitty positiiviseksi.
- Kuvaetäisyys (s')
Jos valonsäde kulkee varjon läpi, niin varjon etäisyys on merkitty positiiviseksi (todellinen kuva). Jos valonsäde ei läpäise kuvaa, niin varjon etäisyys negatiivinen merkki (virtuaalikuva).
- Polttoväli (f)
Kun linssin polttopiste kulkee valonsäteen läpi, niin polttoväli Linssi on merkitty positiiviseksi. Kääntäen, jos valonsäde ei kulje linssin polttopisteen läpi, niin polttoväli Linssi on merkitty negatiiviseksi. Kuperan linssin polttopisteen läpi kulkee valonsäde, joten polttoväli kupera linssi on positiivinen.
- Kohteen korkeus (h)
Jos kohde on kupera linssiakselin yläpuolella, niin esineen korkeus positiivinen merkki (pystysuora kohde). Käänteisesti, jos kohde on kuperan linssin akselin alapuolella, niin esineen korkeus negatiivinen merkki (käänteinen objekti).
- Varjon korkeus (h')
Jos kuva on kuperan linssin akselin yläpuolella, niin varjon korkeus positiivinen merkki (pystysuora kuva). Jos kuva on kuperan linssin akselin alapuolella, niin varjon korkeus negatiivinen merkki (käänteinen kuva).
- Kuvan suurennus (m)
Jos kuvan suurennus > 1, kuvan koko on suurempi kuin kohteen koko. Jos kuvan suurennus = 1, kuvan koko on sama kuin kohteen koko. Jos kuvan suurennus < 1, kuvan koko on pienempi kuin kohteen koko.
Kuperan linssin kaava
Katso alla olevaa kuvaa. Kuvassa näkyy kaksi valonsädettä, jotka kulkevat kohti kuperaa linssiä, minkä jälkeen kupera linssi taittaa valonsäteet.
Kuvateksti:
s = kohteen etäisyys, s' = kuvan etäisyys, h = P P' = kohteen korkeus, h' = Q Q' = kuvan korkeus, F1 ja F2 = kuperan linssin polttopiste.
Valonsäteessä P'AQ' kolmio P'AP on samankaltainen kuin kolmio Q'AQ. Näin ollen:
Valonsäteessä P'BF 2 Q' kolmio BF 2 A = Q'F 2 Q, jossa etäisyys AB = kappaleen korkeus (h) ja etäisyys F 2 A = kuperan linssin polttoväli (f). Näin ollen:
Yhtälöiden 1 ja 2 vasen ja oikea puoli ovat yhtä suuret, joten oikeat puolet on yhtästetty:
Kerro yhtälön molemmat puolet s:llä:
Kaavan kuvaus:
s = kohteen etäisyys (positiivinen, jos tuleva valonsäde ohittaa kohteen)
s' = varjon etäisyys (positiivinen, jos valonsäde kulkee varjon läpi tai varjo on todellinen)
f = polttoväli (positiivinen, jos valonsäde kulkee kuperan linssin polttopisteen läpi)
Muista aina konveksin linssin etumerkin sääntö, kun käytät tätä kaavaa konveksin linssin ongelmien ratkaisemiseen.
Kuvan suurennus (m)
Tarkastellaan yllä olevaa kuvaa kohteen varjon muodostumisesta. Kolmiot PAP' ja QAQ' ovat samankaltaisia, joten voimme johtaa kohteen etäisyyden ja varjon etäisyyden välisen suhteen kohteen korkeuden ja varjon korkeuden avulla:
Yllä oleva kaava voidaan kirjoittaa uudelleen lisäämällä siihen symboli m:
Tietoja:
m = kuvan suurennus
h = kohteen korkeus (positiivinen, jos kohde on kuperan linssin tai pystysuoran kohteen pääakselin yläpuolella)
h' = kuvan korkeus (negatiivinen, jos kuva on kuperan linssin pääakselin alapuolella tai kuva on käännetty)
s = kohteen etäisyys (positiivinen, jos kohde ohitetaan tuleva valonsäde)
s' = kuvan etäisyys (positiivinen, jos kuva kulkee läpi valonsäde tai oikea kuva)
Kuperan linssin esimerkkikysymykset
Oppia esimerkki kuperasta linssistä annetuista kysymyksistä jotta ymmärrät paremmin, miten konveksin linssin kaavaa käytetään.
Konveksilinssin harjoituskysymykset
Tee se kupera linssi harjoituskysymyksiä jotta sinusta tulisi taitavampi ratkaisemaan kuperaa linssiä koskevia ongelmia.
