Lai izprastu objekta attēlu, ko veido izliekta lēca, izpētiet sekojošo jautājuma piemēru un diskusiju. Šajā jautājumā tiek pieņemts, ka objekts atrodas noteiktā attālumā no izliektās lēcas, pēc tam tiek aprakstīta objekta attēla veidošanās ar izliekto lēcu , attēla attālums no izliektās lēcas un attēla palielinājums ar izliekto lēcu .
Izliektas lēcas (konverģējošas lēcas) fokusa attālums ir 20 cm. Pa kreisi no lēcas atrodas 10 cm augsts objekts. Nosakiet attēla attālumu, attēla palielinājumu un attēla augstumu, ja:
a) objekta attālums no izliektās lēcas ir mazāks nekā izliektās lēcas fokusa attālums (s < f),
b) objekta attālums no izliektās lēcas ir tāds pats kā izliektās lēcas fokusa attālums (s = f),
c) objekta attālums no izliektās lēcas ir lielāks nekā izliektās lēcas fokusa attālums (s > f).
Diskusija
Ir zināms :
Ieliektas lēcas fokusa attālums (f) = 20 cm
Izliektas lēcas fokusa attālums ir pozitīvs, jo izliektas lēcas fokusa punkts ir reāls vai caur to iet gaismas stars.
Objekta augstums (h) = 10 cm
Jawab :
Objekta attālums ir mazāks nekā izliektās lēcas fokusa attālums (s > f)
Pieņemsim, ka attālums starp objektiem ir 5 cm, 10 cm un 15 cm.
a) Ja objekta attālums (s) = 5 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/5 = 1/20 – 4/20 = -3/20
s' = -20/3 = -6,7 cm
Negatīvs attēla attālums nozīmē virtuālu attēlu, kur gaismas stars neiziet cauri attēlam.
Attēla attālums 6,7 cm ir lielāks nekā objekta attālums 5 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -(-6,7)/5 = 6,7/5 = 1,3
Attēla palielinājums ir lielāks par 1, kas nozīmē, ka attēls ir palielināts vai attēla izmērs ir lielāks par objekta izmēru.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (1,3)(10 cm) = 13 cm
Ēnas augstums ir pozitīvs, kas nozīmē, ka ēna ir vertikāla.
b) Ja objekta attālums (s) = 10 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/10 = 1/20 – 2/20 = -1/20
s' = -20/1 = -20 cm
Negatīvs attēla attālums nozīmē virtuālu attēlu, kur gaismas stars neiziet cauri attēlam.
Attēla attālums 20 cm ir lielāks nekā objekta attālums 10 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2
Attēla palielinājums ir lielāks par 1, kas nozīmē, ka attēls ir palielināts vai attēla izmērs ir lielāks par objekta izmēru.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (2)(10 cm) = 20 cm
Ēnas augstums ir pozitīvs, kas nozīmē, ka ēna ir vertikāla.
c) Ja objekta attālums (s) = 15 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/15 = 3/60 – 4/60 = -1/60
s' = -60/1 = -60 cm
Negatīvs attēla attālums nozīmē virtuālu attēlu, kur gaismas stars neiziet cauri attēlam.
Attēla attālums 60 cm ir lielāks nekā objekta attālums 15 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -(-60)/15 = 60/15 = 4
Attēla palielinājums ir lielāks par 1, kas nozīmē, ka attēls ir palielināts vai attēla izmērs ir lielāks par objekta izmēru.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (4)(10 cm) = 40 cm
Ēnas augstums ir pozitīvs, kas nozīmē, ka ēna ir vertikāla.
Objekta attālums ir tāds pats kā izliektās lēcas fokusa attālums (s = f)
Ēna atrodas bezgalīgā attālumā.
Objekta attālums ir lielāks nekā izliektās lēcas fokusa attālums (s > f)
Pieņemsim, ka attālums starp objektiem ir 30 cm, 40 cm un 50 cm.
a) Ja objekta attālums (s) = 30 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Pozitīvs attēla attālums nozīmē reālu attēlu, kur gaismas stars iet cauri attēlam.
Attēla attālums 60 cm ir lielāks nekā objekta attālums 30 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -60/30 = -2
Attēla palielinājums ir lielāks par 1, kas nozīmē, ka attēls ir palielināts vai attēla izmērs ir lielāks par objekta izmēru.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (-2)(10 cm) = -20 cm
Ēnas augstums ir negatīvs, kas nozīmē, ka ēna ir apgriezta.
b) Ja objekta attālums (s) = 40 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/40 = 2/40 – 1/40 = 1/40
s' = 40/1 = 40 cm
Pozitīvs attēla attālums nozīmē reālu attēlu, kur gaismas stars iet cauri attēlam.
Ēnas attālums 40 cm ir tāds pats kā objekta attālums 40 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -40/40 = -1
Attēla palielinājums ir vienāds ar 1, kas nozīmē, ka attēla izmērs ir tāds pats kā objekta izmērs.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (-1)(10 cm) = -10 cm
Ēnas augstums ir negatīvs, kas nozīmē, ka ēna ir apgriezta.
b) Ja objekta attālums (s) = 50 cm
Attēla attālums (s')
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/50 = 5/100 – 2/100 = 3/100
s' = 100/3 = 33,3 cm
Pozitīvs attēla attālums nozīmē reālu attēlu, kur gaismas stars iet cauri attēlam.
Attēla attālums 33,3 cm ir mazāks nekā objekta attālums 50 cm.
Attēla palielinājums (M)
M = -s'/s = -33,3/40 = -0,8
Attēla palielinājums ir mazāks par 1, kas nozīmē, ka attēla izmērs ir mazāks par objekta izmēru.
Ēnas augstums (h')
Ēnas palielinājuma formula:
M = h'/h
h' = M h = (-0,8)(10 cm) = -8 cm
Ēnas augstums ir negatīvs, kas nozīmē, ka ēna ir apgriezta.
