Straipsnis apie vaizdo formavimą sklaidomuoju lęšiu (įgaubtu lęšiu)
Norėdami suprasti įgaubto lęšio vaizdo formavimąsi, panagrinėkite toliau pateiktus uždavinių ir sprendimų pavyzdžius. Šiuo atveju laikoma, kad objektas yra tam tikru atstumu nuo įgaubto lęšio,
Tada nubraižykite vaizdo formavimąsi dėl įgaubto lęšio, vaizdo atstumą nuo įgaubto lęšio ir vaizdo didinimą dėl įgaubto lęšio.
Įgaubto lęšio (sklaidomojo lęšio) židinio nuotolis yra 20 cm. Objektai, kurių aukštis yra 10 cm, yra kairėje lęšio pusėje. Nustatykite vaizdo atstumą, vaizdo didinimą ir vaizdo aukštį, jei:
a) atstumas iki objekto yra mažesnis už įgaubto lęšio židinio nuotolį
b) objekto atstumas yra toks pat kaip įgaubto lęšio židinio nuotolis
c) atstumas iki objekto yra didesnis nei įgaubto lęšio židinio nuotolis
Žinomas:
Įgaubto lęšio židinio nuotolis (f) = -20 cm
Įgaubto lęšio židinio nuotolis turi neigiamą ženklą, nes įgaubto lęšio židinio taškas yra virtualus, kur šviesos spindulys nepraeina per židinio tašką.
Objekto aukštis (h) = 10 cm
Sprendimas:
Objekto atstumas yra mažesnis nei įgaubto lęšio židinio nuotolis (do > f)
Tarkime, kad atstumas iki objekto yra 5 cm, 10 cm ir 15 cm.
a) Židinio nuotolis yra -20 cm, o jei objekto atstumas (do) = 5 cm
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/5 = -1/20 – 4/20 = -5/20
di = -20/5 = -4 cm
Vaizdo atstumo ženklas, neigiamas, reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas, 4 cm, yra mažesnis nei objekto atstumas, 5 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-4) / 5 = 4/5 = 0.8
Vaizdo padidinimas mažesnis nei 1 reiškia, kad vaizdas yra sumažintas arba vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h' / h
h' = M h = (0.8)(10 cm) = 8 cm
Vaizdo aukštis yra teigiamas ženklas, reiškiantis, kad vaizdas yra vertikalus.
b) Židinio nuotolis yra -20 cm, o jei atstumas iki objekto (do) = 10 cm
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/10 = -1/20 – 2/20 = -3/20
di = -20/3 = -6.7 cm
Vaizdo atstumas yra neigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas yra 6.7 cm, mažesnis nei objekto atstumas – 10 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-6.7) / 10 = 6.7 / 10 = 0.67
Vaizdo padidinimas mažesnis nei 1 reiškia, kad vaizdas yra sumažintas arba vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h'/h
h' = M h = (0.67)(10 cm) = 6.7 cm
Vaizdo aukštis yra teigiamas ženklas, reiškiantis, kad vaizdas yra vertikalus.
c) Židinio nuotolis yra -20 cm, o atstumas iki objekto (do) = 15 cm
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/15 = -3/60 – 4/60 = -7/60
di = -60/7 = -8.6 cm
Vaizdo atstumas yra neigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas yra 8.7 cm, mažesnis nei objekto atstumas – 15 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-8.6) / 10 = 8.6 / 10 = 0.86
Vaizdo padidinimas, mažesnis nei 1, reiškia, kad vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h'/h
h' = M h = (0.86)(10 cm) = 8.6 cm
Vaizdo aukštis yra teigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra vertikalus.
Objekto atstumas yra toks pat kaip įgaubto lęšio židinio nuotolis (do = f)
Židinio nuotolis (f) = objekto atstumas (do) = 20 cm.
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/20 = -2/20 = -2/20
di = -20/2 = -10 cm
Vaizdo atstumas yra neigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas yra 10 cm, mažesnis nei objekto atstumas – 20 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-10) / 20 = 10/20 = 0.5
Vaizdo didinimas yra mažesnis nei 1, o tai reiškia, kad vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h'/h
h' = M h = (0.5)(10 cm) = 5 cm
Vaizdo aukštis yra teigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra vertikalus.
Objekto atstumas yra didesnis nei įgaubto lęšio židinio nuotolis (do > f)
Tarkime, kad atstumas tarp objektų yra 30 cm ir 40.
a) Židinio nuotolis yra -20 cm, o jei objekto atstumas (do) = 30 cm
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/30 = -3/60 – 2/60 = -5/60
di = -60/5 = -12 cm
Vaizdo atstumas yra neigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas yra 12 cm, mažesnis nei objekto atstumas, kuris yra 30 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-12) / 30 = 12/30 = 0.4
Vaizdo didinimas yra mažesnis nei 1, o tai reiškia, kad vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h'/h
h' = M h = (0.4)(10 cm) = 4 cm
Vaizdo aukštis yra teigiamas ženklas, reiškiantis, kad vaizdas yra vertikalus.
b) Židinio nuotolis yra -20 cm, o atstumas iki objekto (do) = 40 cm
Vaizdo atstumas (di)
1/di = 1/f – 1/do = -1/20 – 1/40 = -2/40 – 1/40 = -3/40
di = -40/3 = -13 cm
Vaizdo atstumas yra neigiamas, tai reiškia, kad vaizdas yra virtualus, kur šviesos spindulys neperžengia vaizdo.
Vaizdo atstumas yra 13 cm, mažesnis nei objekto atstumas 40 cm.
Vaizdo padidinimas (M)
M = -di / do = -(-13) / 40 = 13/40 = 0.3
Vaizdo didinimas yra mažesnis nei 1, o tai reiškia, kad vaizdo dydis yra mažesnis už objekto dydį.
Vaizdo aukštis (h')
Vaizdo didinimo lygtis:
M = h'/h
h' = M h = (0.3)(10 cm) = 3 cm
Vaizdo aukštis pažymėtas teigiamu ženklu, tai reiškia, kad vaizdas yra vertikalus.
