မှန်ဘီလူးခုံးပုံ

ခုံးမှန်ဘီလူးဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော အရာဝတ္ထု၏ ပုံရိပ်ကို နားလည်ရန်အတွက် အောက်ပါ ဥပမာမေးခွန်းနှင့် ဆွေးနွေးချက်ကို စစ်ဆေးပါ။ ဤမေးခွန်းတွင် အရာဝတ္ထုသည် ခုံးမှန်ဘီလူးမှ အကွာအဝေးတစ်ခုတွင် ရှိသည်ဟု ယူဆပြီးနောက် ခုံးမှန်ဘီလူးဖြင့် အရာဝတ္ထု၏ ပုံရိပ် ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ ခုံးမှန်ဘီလူးမှ ပုံရိပ်၏ အကွာအဝေးနှင့် ခုံးမှန်ဘီလူး ဖြင့် ပုံရိပ်ချဲ့ထွင်ခြင်း တို့ကို ဖော်ပြထားသည်။

ခုံးနေသောမှန်ဘီလူး (converging lens) သည် 20 cm focal length ရှိသည်။ 10 cm အမြင့်ရှိသော အရာဝတ္ထုသည် မှန်ဘီလူး၏ ဘယ်ဘက်တွင် တည်ရှိသည်။ အောက်ပါအခြေအနေများတွင် ရုပ်ပုံအကွာအဝေး၊ ရုပ်ပုံချဲ့ထွင်မှုနှင့် ရုပ်ပုံအမြင့်ကို ဆုံးဖြတ်ပါ-
(က) အရာဝတ္ထု၏ မှန်ဘီလူးခုံးမှ အကွာအဝေးသည် မှန်ဘီလူးခုံး၏ ဆုံချက်အလျားထက် ပိုငယ်သည် (s < f)၊
(ခ) အရာဝတ္ထု၏ convex lens မှ အကွာအဝေးသည် convex lens ၏ focal length နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည် (s = f)၊
(ဂ) အရာဝတ္ထု၏ convex lens မှ အကွာအဝေးသည် convex lens ၏ focal length ထက် ပိုများသည် (s > f)။
ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
ခွက်နေသော မှန်ဘီလူး၏ ဆုံချက်အလျား (f) = 20 cm
ခုံးမှန်ဘီလူး၏ ဆုံချက်အမှတ်သည် အစစ်အမှန် သို့မဟုတ် အလင်းတန်းတစ်ခုက ဖြတ်သန်းသွားသောကြောင့် ၎င်း၏ ဆုံချက်အလျားသည် အပေါင်းဖြစ်သည်။
အရာဝတ္ထု၏ အမြင့် (အမြင့်) = ၅ စင်တီမီတာ
Jawab :
အရာဝတ္ထုအကွာအဝေးသည် convex lens ၏ focal length ထက် ပိုငယ်သည် (s > f)
အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေးသည် ၃၀ စင်တီမီတာ၊ ၄၀ စင်တီမီတာ နှင့် ၅၀ စင်တီမီတာ ရှိသည်ဆိုပါစို့။
(က) အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး (များ) = 5 cm ဖြစ်ပါက
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၁၀ – ၁/၅ = ၁/၁၀ – ၂/၁၀ = -၁/၁၀
s' = -၁၀/၁ = -၁၀ စင်တီမီတာ
Negative image distance ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် image ထဲသို့ ဖြတ်သန်းမသွားသည့် virtual image တစ်ခုကို ဆိုလိုသည်။
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး ၇.၅ စင်တီမီတာသည် အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး ၅ စင်တီမီတာထက် ပိုများသည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -(-6,7)/5 = 6,7/5 = 1,3
ရုပ်ပုံရဲ့ ချဲ့ထွင်မှုက ၁ ထက်ကြီးနေရင် ရုပ်ပုံကို ချဲ့ထားတာ ဒါမှမဟုတ် ရုပ်ပုံရဲ့ အရွယ်အစားက အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားထက် ပိုကြီးနေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
h' = M h = (၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = ၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်ရဲ့ အမြင့်က အပေါင်းဖြစ်ပြီး အရိပ်က ထောင်နေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။

(ခ) အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေး = ၁၀ စင်တီမီတာ ဖြစ်ပါက

ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၁၀ – ၁/၅ = ၁/၁၀ – ၂/၁၀ = -၁/၁၀
s' = -၁၀/၁ = -၁၀ စင်တီမီတာ
Negative image distance ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် image ထဲသို့ ဖြတ်သန်းမသွားသည့် virtual image တစ်ခုကို ဆိုလိုသည်။
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး ၇.၅ စင်တီမီတာသည် အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး ၅ စင်တီမီတာထက် ပိုများသည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2
ရုပ်ပုံရဲ့ ချဲ့ထွင်မှုက ၁ ထက်ကြီးနေရင် ရုပ်ပုံကို ချဲ့ထားတာ ဒါမှမဟုတ် ရုပ်ပုံရဲ့ အရွယ်အစားက အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားထက် ပိုကြီးနေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
h' = M h = (၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = ၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်ရဲ့ အမြင့်က အပေါင်းဖြစ်ပြီး အရိပ်က ထောင်နေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
 
(ဂ) အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေး = ၁၅ စင်တီမီတာ ဖြစ်ပါက

ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၁၀ – ၁/၅ = ၁/၁၀ – ၂/၁၀ = -၁/၁၀
s' = -၁၀/၁ = -၁၀ စင်တီမီတာ
Negative image distance ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် image ထဲသို့ ဖြတ်သန်းမသွားသည့် virtual image တစ်ခုကို ဆိုလိုသည်။
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး ၇.၅ စင်တီမီတာသည် အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး ၅ စင်တီမီတာထက် ပိုများသည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -(-60)/15 = 60/15 = 4
ရုပ်ပုံရဲ့ ချဲ့ထွင်မှုက ၁ ထက်ကြီးနေရင် ရုပ်ပုံကို ချဲ့ထားတာ ဒါမှမဟုတ် ရုပ်ပုံရဲ့ အရွယ်အစားက အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားထက် ပိုကြီးနေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
h' = M h = (၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = ၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်ရဲ့ အမြင့်က အပေါင်းဖြစ်ပြီး အရိပ်က ထောင်နေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။

အရာဝတ္ထုအကွာအဝေးသည် convex lens ၏ focal length နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည် (s = f)
အရိပ်ဟာ အဆုံးမရှိတဲ့ အကွာအဝေးမှာ ရှိနေပါတယ်။

အရာဝတ္ထုအကွာအဝေးသည် convex lens ၏ focal length ထက် ပိုများသည် (s > f)
အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေးသည် ၃၀ စင်တီမီတာ၊ ၄၀ စင်တီမီတာ နှင့် ၅၀ စင်တီမီတာ ရှိသည်ဆိုပါစို့။
(က) အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး (များ) = 30 cm ဖြစ်ပါက
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၅ – ၁/၁၀ = ၂/၁၀ – ၁/၁၀ = ၁/၁၀
s' = 60/1 = 60 စင်တီမီတာ
အပေါင်းပုံရိပ်အကွာအဝေး ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် ပုံရိပ်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသည့် တကယ့်ပုံရိပ်ကို ဆိုလိုသည်။
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး ၇.၅ စင်တီမီတာသည် အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး ၅ စင်တီမီတာထက် ပိုများသည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -၃၃.၃/၄၀ = -၀.၈
ရုပ်ပုံရဲ့ ချဲ့ထွင်မှုက ၁ ထက်ကြီးနေရင် ရုပ်ပုံကို ချဲ့ထားတာ ဒါမှမဟုတ် ရုပ်ပုံရဲ့ အရွယ်အစားက အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားထက် ပိုကြီးနေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
ဇ = M ဇ = (-၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = -၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်၏ အမြင့်သည် အနုတ်ဖြစ်ပြီး အရိပ်သည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်နေသည်။

(ခ) အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေး = ၁၀ စင်တီမီတာ ဖြစ်ပါက
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၅ – ၁/၁၀ = ၂/၁၀ – ၁/၁၀ = ၁/၁၀
s' = 40/1 = 40 စင်တီမီတာ
အပေါင်းပုံရိပ်အကွာအဝေး ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် ပုံရိပ်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသည့် တကယ့်ပုံရိပ်ကို ဆိုလိုသည်။
အရိပ် ၃၀ စင်တီမီတာအကွာအဝေးသည် အရာဝတ္ထု ၃၀ စင်တီမီတာအကွာအဝေးနှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -၃၃.၃/၄၀ = -၀.၈
ရုပ်ပုံရဲ့ ချဲ့ထွင်မှုက ၁ နဲ့ ညီမျှတယ်၊ ရုပ်ပုံရဲ့ အရွယ်အစားဟာ အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားနဲ့ တူညီတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
ဇ = M ဇ = (-၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = -၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်၏ အမြင့်သည် အနုတ်ဖြစ်ပြီး အရိပ်သည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်နေသည်။
 
(ခ) အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေး = ၁၀ စင်တီမီတာ ဖြစ်ပါက
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး (စက္ကန့်)
၁/s' = ၁/f – ၁/s = ၁/၅ – ၁/၁၀ = ၂/၁၀ – ၁/၁၀ = ၁/၁၀
s' = 100/3 = 33,3 စင်တီမီတာ
အပေါင်းပုံရိပ်အကွာအဝေး ဆိုသည်မှာ အလင်းတန်းသည် ပုံရိပ်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသည့် တကယ့်ပုံရိပ်ကို ဆိုလိုသည်။
ရုပ်ပုံအကွာအဝေး ၃၃.၃ စင်တီမီတာသည် အရာဝတ္ထုအကွာအဝေး ၅၀ စင်တီမီတာထက် ပိုငယ်သည်။
ရုပ်ပုံချဲ့ခြင်း (M)
M = -s'/s = -၃၃.၃/၄၀ = -၀.၈
ပုံရဲ့ ချဲ့အားက ၁ အောက်ဆိုရင် ပုံရဲ့ အရွယ်အစားက အရာဝတ္ထုရဲ့ အရွယ်အစားထက် ပိုသေးပါတယ်။
အရိပ်အမြင့် (h')
အရိပ်ချဲ့ခြင်း ဖော်မြူလာ-
M = နာရီ/နာရီ
ဇ = M ဇ = (-၀.၈)(၁၀ စင်တီမီတာ) = -၈ စင်တီမီတာ
အရိပ်၏ အမြင့်သည် အနုတ်ဖြစ်ပြီး အရိပ်သည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်နေသည်။