Үлкейткіш әйнектің анықтамасы
Үлкейткіш әйнек немесе қарапайым үлкейткіш - көзге тікелей көру қиын заттарды, мысалы, өте ұсақ жазуды көруге көмектесетін дөңес линза . Үлкейткіш әйнек қарапайым үлкейткіш деп аталады, себебі оның заттың кескінін үлкейту мүмкіндігі шектеулі. Келесі сабақта сіз микроскоптар , жердегі телескоптар және телескоптар сияқты қарапайым емес үлкейткіштер туралы білесіз.
Үлкейткіш қалай жұмыс істейді
Жақын қашықтықтан қарағанда зат үлкен болып көрінеді, ал өте алыс қашықтықтан қарағанда зат кішкентай болып көрінеді. Жақын нысандар үлкен болып көрінеді, себебі тор қабықта пайда болған кескіннің өлшемі үлкен. Керісінше, өте алыс қашықтықтан қарағанда сол зат кішкентай болып көрінеді, себебі тор қабықта пайда болған кескіннің өлшемі кішкентай. Демек, көзбен көрінетін заттың өлшемі тор қабықта пайда болған кескіннің өлшеміне байланысты. Тор қабықта пайда болған кескіннің өлшемі төмендегі суретте көрсетілгендей, көз бен зат арасындағы бұрышқа байланысты.
Көзден алыс орналасқан заттар кішірек болып көрінеді, себебі олардың бұрышы кішірек (θ) (1.1-сурет). Керісінше, көзге жақын орналасқан заттар үлкенірек болып көрінеді, себебі олардың бұрышы үлкенірек (θ) (1.2-сурет). Көзбен көрінетін заттың өлшемін бұрышты (θ) арттыру немесе азайту арқылы үлкейтуге немесе кішірейтуге болады деген қорытынды жасауға болады. Бұрыш көзді затқа жақындату арқылы үлкейтіледі, керісінше, көзді заттан алыстату арқылы бұрыш кішірейеді.
Жоғарыдағы талқылауды басқа мәселелерге де қолдануға болады. Егер жазу соншалықты кішкентай болып, оқу қиын болса, оны оқуға ыңғайлы ету үшін не істейсіз? Жоғарыдағы талқылауға сүйене отырып, жазу мен көз арасындағы бұрышты арттыру үшін жазуды көзіңізге жақындатуға болады, бұл жазуды үлкенірек және оқылатын етеді. Қалыпты көздің жақын нүктесі немесе қалыпты көз фокустай алатын ең жақын қашықтық 25 см екенін түсіну маңызды. Сондықтан, егер жазу мен көз арасындағы қашықтық 25 см-ден аз болса, жазу бұлыңғыр болып көрінеді. Тіпті 25 см қашықтықтан оқуға болатын жазуды жазу мен көз арасындағы қашықтыққа 25 см-ден аз жақындатқанда бұлыңғыр болып көрінеді. 25 см-ден аз қашықтықтан оқуға болмайтын жазу туралы не деуге болады? Сонымен, мұндай кішкентай әріптермен жазуды қалай оқуға болатындай етуге болады? Әрине, сізге жазуды үлкейте алатын оптикалық құралдың көмегі қажет.
сияқты оптикалық құралдар жалпақ айна, ойыс айна Dan дөңес айна айна мөлдір емес болғандықтан, жазуды оқу үшін пайдалануға болмайды. Екінші жағынан, линза мөлдір, сондықтан оны жазуды оқу үшін пайдалануға болады. Сабақта ойыс линза кескіні, ойыс линзаның тек заттың кескінін кішірейте алатыны түсіндіріледі. Керісінше, тақырыпта дөңес линза кескіні Дөңес линзаның заттың кескінін үлкейте алатыны түсіндіріледі. Себебі ол кескінді үлкейте алады, дөңес линза үлкейткіш әйнек ретінде жобалануы мүмкін.
Келесі екі суретке назар аударыңыз. 1.3-суретте нысан тікелей көзбен қаралады, мұнда нысан кішкентай болып көрінеді, себебі көз бен нысанның екі ұшы арасындағы бұрыш кішкентай. 1.4-суретте көз нысанды үлкейткіш әйнек арқылы қарайды. Үлкейткіш әйнек кескін қалыптастыру және сол кескінді үлкейту қызметін атқарады, сондықтан көз көретін нәрсе - кескін. Көз үлкейткіш әйнек арқылы бақылаған нысанның кескіні үлкенірек болып көрінеді, себебі көз бен кескіннің екі ұшы арасында пайда болған бұрыш үлкенірек.
Бақылаушының көзінің үлкейткіш әйнек арқылы кескінді көруі үшін кескін виртуалды болуы керек (кескін үлкейткіш әйнектің алдында немесе кескін объектімен бір жағында, 1.4-суретте көрсетілгендей). Дөңес линза кескіндері тақырыбында кескін виртуалды болуы үшін объектінің қашықтығы (қашықтығы) фокустық қашықтықтан (f) кіші немесе тең болуы керек екені түсіндірілді.
Тақырып:
s = нысанның қашықтығы
s' = кескін қашықтығы
h = нысанның биіктігі
h' = көлеңке биіктігі
F = үлкейткіш әйнектің фокустық нүктесі
θ = линза мен заттың екі ұшы арасындағы бұрыш. 1.3-суретте қарастырылып отырған линза окуляр болып табылады, ал 1.4-суретте қарастырылып отырған линза үлкейткіш әйнек ретінде қолданылатын дөңес линза болып табылады.
1.3-суретте (бүйірден көрініс) нысан сол жақта, ал бақылаушының көзі оң жақта орналасқан. 1.4-суретте (бүйірден көрініс) дөңес линзамен алынған нысан және оның кескіні сол жақта, ал бақылаушының көзі оң жақта орналасқан.
Үлкейткішті қалай пайдалануға болады
Нысанның қашықтығы (с) фокустық қашықтықпен (f) бірдей болғанда, кескін виртуалды болады, ал кескін қашықтығы (с') шексіз болады. Шексіздік - виртуалды кескіннің максималды қашықтығы, себебі алыс нүкте Қалыпты көздің қашықтығы шексіз. Екінші жағынан, виртуалды кескіннің минималды қашықтығы 25 см, себебі жақын нүкте Қалыпты көздің ұзындығы 25 см.
Көз виртуалды кескінді шексіздікте (ең алыс нүктеде) қараған кезде, көз минималды аккомодацияда болады немесе кірпікшелі бұлшықеттер ең көп босаңсыған күйде болады. Ол үшін зат пен үлкейткіш әйнек арасындағы қашықтық үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығына тең болуы керек. Егер үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы 25 см болса, онда зат пен үлкейткіш әйнек арасындағы қашықтық 25 см болады.
Екінші жағынан, көз 25 см қашықтықта (нүктеге жақын) виртуалды кескінді көргенде, көз максималды түрде немесе көздің кірпікшелі бұлшықеті ең шиеленісті жағдайда. Егер үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы 25 см болса, онда көз объектінің қашықтығы төмендегі есептеу нәтижесімен бірдей болғанда 25 см қашықтықта виртуалды кескінді көреді.
Иілген линза мен айна формуласы:
1/с = 1/f – 1/с'
Сипаттамасы: s = нысан қашықтығы, f = фокустық қашықтық, s' = кескін қашықтығы = жақын нүкте = 25 см
Үлкейткіш әйнек дөңес линза болып табылады, сондықтан фокустық қашықтық оң мәнге ие. Кескін виртуалды, сондықтан s' теріс мәнге ие.
1/с = 1/f – (-1/с') = 1/f + 1/с'
1/с = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 см
Егер люпаның фокустық қашықтығы 25 см болса, объектінің қашықтығы 12,5 см болғанда, көз 25 см қашықтықта виртуалды кескінді көреді. Нысан мен люпа арасындағы қашықтық 12,5 см-ден кем болмауы керек, себебі люпа жасаған кескінді көз анық көре алмайды.
Егер үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы 50 см болса ше? Егер үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы 50 см болса, онда көз объектінің қашықтығы төмендегі есептеу нәтижесімен бірдей болғанда, 25 см қашықтықта виртуалды кескінді көреді.
1/с = 1/f – (-1/с') = 1/f + 1/с'
1/с = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
s = 50/3 = 16,67 см
Егер люпаның фокустық қашықтығы 50 см болса, объектінің қашықтығы 16,7 см болғанда, көз 25 см қашықтықта виртуалды кескінді көреді. Нысан мен люпа арасындағы қашықтық 16,7 см-ден кем болмауы керек, себебі люпа жасаған кескінді көз анық көре алмайды.
Үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту
Үлкейткіш әйнек арқылы көрінетін заттың кескінінің өлшемі минималды аккомодациясы бар көзбен көргенде үлкенірек пе, әлде максималды аккомодациясы бар көзбен көргенде үлкенірек пе? Үлкейткіш әйнек ретінде қайсысын қолданған дұрыс, үлкен фокустық қашықтығы бар дөңес линзаны ма, әлде кіші фокустық қашықтығы бар дөңес линзаны ма? Бұл сұрақтарға үлкейткіш әйнектің формуласын үйренгеннен кейін жауап беруге болады.
