1. Brännvidden för en konkav lins (divergerande lins) 30 cm. Ett objekt som är 5 cm högt finns till vänster om linsen. Bestäm bildavståndet, bildförstoringen, bildhöjden och bildegenskaperna om objektet är 15 cm från den konkava linsen.
Diskussion
Det är känt :
Brännvidd (f) = -30 cm
Brännvidden för en konkav lins är negativ eftersom den konkava linsens brännpunkt inte passerar igenom av ljusstrålen eller är virtuell.
Objektets höjd (h) = 5 cm
Objektavstånd (s) = 15 cm
Frågade Bildavstånd (s'), bildförstoring (M), bildhöjd (h') och bildegenskaper
Jawab :
Bild av bildandet av ett objekts bild med en konkav lins:
Bildavstånd (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = -1/30 – 1/15 = -1/30 – 2/30 = -3/30
s' = -30/3 = -10 cm
Ett negativt skuggavstånd innebär att skuggan är virtuell eller inte passerar igenom av ljusstrålen.
Bildavståndet på 10 cm är mindre än objektavståndet på 15 cm.
Bildförstoring (M):
M = -s'/s = -(-10)/15 = 10/15 = 2/3 gånger
En positiv förstoring av bilden betyder att bilden är upprätt eller inte inverterad.
Bildens storlek är 2/3 gånger mindre än objektets storlek.
Skugghöjd (h'):
M = h'/h
h' = M h = (2/3)5 = 10/3 = 3,3 cm
Skuggans höjd är positiv, vilket betyder att skuggan är upprätt eller inte upp och ner.
Bildhöjden på 3,3 cm är mindre än objekthöjden på 5 cm.
Skuggors egenskaper
Baserat på beräkningarna ovan kan man dra slutsatsen att egenskaperna hos bilden av ett objekt som bildas av en konkav lins är:
– virtuella strålar eller ljusstrålar passerar inte genom skuggan
– upprätt eller inte upp och ner
– förminskad eller bildens storlek är mindre än objektets storlek
– avståndet till bilden är mindre än avståndet till objektet
2. Ett objekt som är 10 cm högt är 60 cm framför en konkav lins med en brännvidd på 30 cm. Beräkna bildavståndet, bildförstoringen, bildhöjden och bildegenskaperna!
Diskussion
Det är känt :
Brännvidd (f) = -30 cm
Brännvidden för en konkav lins är negativ eftersom den konkava linsens brännpunkt inte passerar igenom av ljusstrålen eller är virtuell.
Objektets höjd (h) = 10 cm
Objektavstånd (s) = 60 cm
Frågade Bildavstånd (s'), bildförstoring (M), bildhöjd (h') och bildegenskaper
Jawab :
Bild av bildandet av ett objekts bild med en konkav lins:
Bildavstånd (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = -1/30 – 1/60 = -2/60 – 1/60 = -3/60
s' = -60/3 = -20 cm
Ett negativt skuggavstånd innebär att skuggan är virtuell eller inte passerar igenom av ljusstrålen.
Bildavståndet på 20 cm är mindre än objektavståndet på 60 cm.
Bildförstoring (M):
M = -s'/s = -(-20)/60 = 20/60 = 1/3 gånger
En positiv förstoring av bilden betyder att bilden är upprätt eller inte inverterad.
Bildens storlek är 1/3 gånger mindre än objektets storlek.
Skugghöjd (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1/3)10 = 10/3 = 3,3 cm
Skuggans höjd är positiv, vilket betyder att skuggan är upprätt eller inte upp och ner.
Bildhöjden på 3,3 cm är mindre än objekthöjden på 10 cm.
Skuggors egenskaper
Baserat på beräkningarna ovan kan man dra slutsatsen att egenskaperna hos bilden av ett objekt som bildas av en konkav lins är:
– virtuella strålar eller ljusstrålar passerar inte genom skuggan
– upprätt eller inte upp och ner
– förminskad eller bildens storlek är mindre än objektets storlek
– avståndet till bilden är mindre än avståndet till objektet
Problem med konkav lins
1. En konkav lins har en brännvidd på 20 cm och ett objekt som är 10 cm högt befinner sig på ett avstånd av 10 cm framför den konkava linsen. Bestäm bildavståndet, bildförstoringen, bildhöjden och bildegenskaperna!
Svarsnyckel:
(a) s' = -20/3 cm
(b) m = 2/3
(c) h' = 20/3 cm
(d) bildens egenskaper: virtuell, upprätt, förminskad
2. Beräkna bildavstånd, bildförstoring, bildhöjd och bildegenskaper för ett objekt som är 5 cm högt och 50 cm framför en konkav lins med brännvidden 40 cm!
Svarsnyckel:
(a) s' = -22,2 cm
(b) m = 0,44
(c) h' = 2,2 cm
(d) bildens egenskaper: virtuell, upprätt, förminskad
