Norėdami suprasti objekto atvaizdą, kurį sukuria išgaubtasis lęšis, išnagrinėkite šį pavyzdinį klausimą ir aptarimą. Šiame klausime daroma prielaida, kad objektas yra tam tikru atstumu nuo išgaubto lęšio, tada aprašomas objekto atvaizdo susidarymas išgaubtu lęšiu , atvaizdo atstumas nuo išgaubto lęšio ir atvaizdo didinimas išgaubtu lęšiu .
Išgaidžiamojo lęšio (konverguojančiojo lęšio) židinio nuotolis yra 20 cm. Kairėje nuo lęšio yra 10 cm aukščio objektas. Nustatykite vaizdo atstumą, vaizdo didinimą ir vaizdo aukštį, jei:
a) objekto atstumas nuo išgaidžiamojo lęšio yra mažesnis už išgaidžiamojo lęšio židinio nuotolį (s < f),
b) objekto atstumas nuo išgaidžiamojo lęšio yra toks pat kaip išgaidžiamojo lęšio židinio nuotolis (s = f),
c) objekto atstumas nuo išgaidžiamojo lęšio yra didesnis nei išgaidžiamojo lęšio židinio nuotolis (s > f).
Pembahasanas
Yra žinoma :
Įgaubto lęšio židinio nuotolis (f) = 20 cm
Išgaubto lęšio židinio nuotolis yra teigiamas, nes išgaubto lęšio židinio taškas yra realus arba per jį praeina šviesos spindulys.
Objekto aukštis (h) = 10 cm
Jawab :
Objekto atstumas yra mažesnis nei išgaubtojo lęšio židinio nuotolis (s > f)
Tarkime, kad objekto atstumas yra 5 cm, 10 cm ir 15 cm.
a) Jei objekto atstumas (s) = 5 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/5 = 1/20 – 4/20 = -3/20
s' = -20/3 = -6,7 cm
Neigiamas vaizdo atstumas reiškia virtualų vaizdą, kai šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
6,7 cm atstumas iki vaizdo yra didesnis nei 5 cm atstumas iki objekto.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -(-6,7)/5 = 6,7/5 = 1,3
Vaizdo padidinimas yra didesnis nei 1, tai reiškia, kad vaizdas yra padidintas arba vaizdo dydis yra didesnis nei objekto dydis.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (1,3)(10 cm) = 13 cm
Šešėlio aukštis yra teigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra vertikalus.
b) Jei objekto atstumas (s) = 10 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/10 = 1/20 – 2/20 = -1/20
s' = -20/1 = -20 cm
Neigiamas vaizdo atstumas reiškia virtualų vaizdą, kai šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
20 cm atstumas iki vaizdo yra didesnis nei 10 cm atstumas iki objekto.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2
Vaizdo padidinimas yra didesnis nei 1, tai reiškia, kad vaizdas yra padidintas arba vaizdo dydis yra didesnis nei objekto dydis.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (2)(10 cm) = 20 cm
Šešėlio aukštis yra teigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra vertikalus.
c) Jei objekto atstumas (s) = 15 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/15 = 3/60 – 4/60 = -1/60
s' = -60/1 = -60 cm
Neigiamas vaizdo atstumas reiškia virtualų vaizdą, kai šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
60 cm atstumas iki vaizdo yra didesnis nei 15 cm atstumas iki objekto.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -(-60)/15 = 60/15 = 4
Vaizdo padidinimas yra didesnis nei 1, tai reiškia, kad vaizdas yra padidintas arba vaizdo dydis yra didesnis nei objekto dydis.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (4)(10 cm) = 40 cm
Šešėlio aukštis yra teigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra vertikalus.
Objekto atstumas yra toks pat kaip išgaidžiamojo lęšio židinio nuotolis (s = f)
Šešėlis yra begaliniu atstumu.
Objekto atstumas yra didesnis nei išgaubtojo lęšio židinio nuotolis (s > f)
Tarkime, kad objekto atstumas yra 30 cm, 40 cm ir 50 cm.
a) Jei objekto atstumas (s) = 30 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Teigiamas vaizdo atstumas reiškia realų vaizdą, kai šviesos spindulys praeina per vaizdą.
60 cm atstumas iki vaizdo yra didesnis nei 30 cm atstumas iki objekto.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -60/30 = -2
Vaizdo padidinimas yra didesnis nei 1, tai reiškia, kad vaizdas yra padidintas arba vaizdo dydis yra didesnis nei objekto dydis.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (-2)(10 cm) = -20 cm
Šešėlio aukštis yra neigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra apverstas.
b) Jei objekto atstumas (s) = 40 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/40 = 2/40 – 1/40 = 1/40
s' = 40/1 = 40 cm
Teigiamas vaizdo atstumas reiškia realų vaizdą, kai šviesos spindulys praeina per vaizdą.
40 cm atstumas iki šešėlio yra toks pat kaip ir 40 cm atstumas iki objekto.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -40/40 = -1
Vaizdo didinimas lygus 1, tai reiškia, kad vaizdo dydis yra toks pat kaip objekto dydis.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (-1)(10 cm) = -10 cm
Šešėlio aukštis yra neigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra apverstas.
b) Jei objekto atstumas (s) = 50 cm
Vaizdo atstumas (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/50 = 5/100 – 2/100 = 3/100
s' = 100/3 = 33,3 cm
Teigiamas vaizdo atstumas reiškia realų vaizdą, kai šviesos spindulys praeina per vaizdą.
Vaizdo atstumas, kuris yra 33,3 cm, yra mažesnis nei objekto atstumas, kuris yra 50 cm.
Vaizdo didinimas (M)
M = -s'/s = -33,3/40 = -0,8
Vaizdo padidinimas yra mažesnis nei 1, tai reiškia, kad vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Šešėlio aukštis (h')
Šešėlio didinimo formulė:
M = h'/h
h' = M h = (-0,8)(10 cm) = -8 cm
Šešėlio aukštis yra neigiamas, tai reiškia, kad šešėlis yra apverstas.
