Optikateaduses on objekti nagu objektiivi suurendus suhe pildi kõrgusele, mida näete, ja tegeliku suurendatava objekti kõrgust. Näiteks objektiivil, mis muudab väikese objekti väga suureks, on suur suurendus, samas kui objektiivil, mis muudab objekti väikeseks, on väike suurendus. Objekti suurenduse annab üldiselt võrrand M = (hi/ho) = -(di/do), kus M = suurendus, hi = pildi kõrgus, ho = objekti kõrgus ning di ja do = kujutis ja objekti kaugus.
1
Alustage võrrandist ja määrake, milliseid muutujaid teate. Nagu paljude teiste füüsikaprobleemide puhul, on hea viis suurendusprobleemidele lähenemiseks kõigepealt kirjutada vastuse leidmiseks vajalik võrrand. Siit saate töötada tagurpidi, et leida võrrandist mis tahes vajalikke osi. Oletame näiteks, et 6 sentimeetri pikkune tegevusfiguur asetatakse poole meetri kaugusele koonduvast objektiivist, mille fookuskaugus on 20 sentimeetrit. Kui tahame leida suurendust, kujutise suurust ja pildi kaugust, võime alustada võrrandi kirjutamisest järgmiselt: M = (hi/ho) = -(di/do)Praegu teame ho (pildi kõrgust). tegevusfiguuri) ja do (tegevusfiguuri kaugus objektiivist.) Teame ka objektiivi fookuskaugust, mida selles võrrandis ei ole. Peame leidma tere, di ja M.
2
Kasutage objektiivi võrrandit, et saada di. Kui teate suurendatava objekti kaugust objektiivist ja objektiivi fookuskaugust, on pildi kauguse leidmine objektiivi võrrandi abil lihtne. Objektiivi võrrand on 1/f = 1/do + 1/di, kus f = läätse fookuskaugus. Meie näiteülesandes saame kasutada läätse võrrandit di leidmiseks. Sisestage f väärtused ja tehke ning lahendage: 1/f = 1/do + 1/di1/20 = 1/50 + 1/di5/100 – 2/100 = 1/di3/100 = 1/di100/3 = di = 33,3 sentimeetrit Objektiivi fookuskaugus on kaugus läätse keskpunktist punktini, kus valguskiired koonduvad fookuspunkti. Kui olete kunagi fokusseerinud valguse läbi suurendusklaasi, et sipelgad põletada, olete seda näinud. Akadeemiliste probleemide puhul antakse see teile sageli. Tegelikus elus võite mõnikord leida selle teabe läätsel endal.
3
Lahenda tere. Kui teate do ja di, saate teada suurendatud pildi kõrguse ja objektiivi suurenduse. Pange tähele kaht võrdusmärki suurendusvõrrandis (M = (hi/ho) = -(di/do)), see tähendab, et kõik liikmed on üksteisega võrdsed, nii et leiame M ja hi mis tahes järjekorras. .Meie näiteülesande jaoks leiame tere järgmiselt:(hi/ho) = -(di/do)(hi/6) = -(33,3/50)hi = -(33,3/50) × 6hi = – 3,996 cmPange tähele, et negatiivne kõrgus näitab, et pilt, mida me näeme, pööratakse tagurpidi (tagurpidi).
4
Lahenda M jaoks. Lõpliku muutuja saab lahendada kas -(di/do) või (hi/ho) abil. Meie näites leiame M lõpuks järgmiselt: M = (hi/ho)M = (-3,996 /6) = -0,666Sama vastuse saame ka siis, kui kasutame oma d väärtusi:M = -(di/do)M = -(33,3/50) = -0,666Pange tähele, et suurendusel ei ole ühiku silti.
5
Tõlgenda oma M väärtust. Kui teil on suurendusväärtus, saate objektiivi kaudu vaadatava pildi kohta ennustada mitmeid asju. Need on: selle suurus. Mida suurem on M-väärtuse absoluutväärtus, seda suurem näib objekt suurendatuna. M väärtused vahemikus 1 kuni 0 näitavad, et objekt näeb välja väiksem. Selle suund. Negatiivsed väärtused näitavad, et objekti kujutis pööratakse ümber. Meie näites tähendab meie M väärtus -0,666, et antud tingimustel on tegevusfiguuri kujutis tagurpidi ja kaks kolmandikku selle normaalsuurusest.
6
Erinevate objektiivide puhul kasutage negatiivset fookuskauguse väärtust. Kuigi lahknevad läätsed näevad välja koonduvatest läätsedest väga erinevad, saate nende suurendusväärtusi leida ülaltoodud valemite abil. Üks oluline erand on see, et erinevatel objektiividel on negatiivne fookuskaugus. Sellise probleemi puhul nagu ülaltoodud, mõjutab see di vastust, nii et pöörake kindlasti suurt tähelepanu. Korrake ülaltoodud näiteprobleemi, ainult seekord ütleme, et kasutame lahknevat objektiivi fookuskaugusega -20 sentimeetrit. Kõik muud lähteväärtused on samad. Esiteks leiame di objektiivi võrrandiga: 1/f = 1/do + 1/di1/-20 = 1/50 + 1/di-5/100 – 2 /100 = 1/di-7/100 = 1/di-100/7 = di = -14,29 sentimeetritNüüd leiame hi ja M oma uue di väärtusega.(hi/ho) = -(di/do)( hi/6) = -(-14,29/50)hi = -(-14,29/50) × 6hi = 1,71 sentimeetrit M = (hi/ho)M = (1,71/6) = 0,285
7
Leidke mõlema objektiivi fookuskaugus. Kui teil on tegemist seadmega, mis koosneb kahest üksteisega reastatud objektiivist (näiteks teleskoop või binokli üks osa), on üldpildi leidmiseks vaja teada ainult mõlema objektiivi fookuskaugust. lõpliku pildi suurendamine. Seda tehakse lihtsa võrrandiga M = fo/fe. Võrrandis tähistab fo objektiiviläätse fookuskaugust ja fe okulaari läätse fookuskaugust. Objektiiv on seadme otsas olev suur lääts, okulaari lääts aga, nagu nimigi ütleb, väike lääts, mille kõrvale paned oma silma.
8
Ühendage oma teave M = fo/fe. Kui teil on mõlema objektiivi fookuskaugused, on lahendamine lihtne, lihtsalt leidke suhe, jagades objektiivi fookuskauguse okulaari fookuskaugusega. Vastuseks saate seadme suurenduse. Oletame näiteks, et meil on väike teleskoop. Kui objektiiviläätse fookuskaugus on 10 sentimeetrit ja okulaari läätse fookuskaugus on 5 sentimeetrit, on suurendus lihtsalt 10/5 = 2.
9
Leidke läätsede ja objekti vaheline kaugus. Kui teil on objekti ees rivistatud kaks objektiivi, on võimalik lõpliku pildi suurendust määrata, kui teate objektiivide ja objektide kaugusi üksteise suhtes, objekti suurust ja fookuskaugust. mõlemad objektiivid. Kõik muu saab tuletada. Näiteks oletame, et meil on sama seadistus nagu meie 1. meetodi näiteülesandes: kuuetolline tegevusfiguur 50 sentimeetri kaugusel koonduvast objektiivist fookuskaugusega 20 sentimeetrit. Nüüd paneme teise koonduva objektiivi fookuskaugusega 5 sentimeetrit 50 sentimeetrit esimese objektiivi taha (100 sentimeetrit tegevusfiguurist eemale.) Järgmise paari sammuna kasutame seda teavet lõpliku suurenduse leidmiseks. pilt.
10
Otsige esimese objektiivi jaoks pildi kaugus, kõrgus ja suurendus. Mis tahes mitme objektiiviga probleemi esimene osa on sama, nagu oleks tegemist ainult esimese objektiiviga. Alustades objektile kõige lähemal olevast objektiivist, kasutage pildi kauguse leidmiseks objektiivi võrrandit, seejärel kasutage selle kõrguse ja suurenduse leidmiseks suurendusvõrrandit. Ühe objektiiviga seotud probleemide kokkuvõtte vaatamiseks klõpsake siin. Meie ülaltoodud 1. meetodi tööst teame, et esimene objektiiv loob pildi, mille kõrgus on -3,996 sentimeetrit, objektiivist 33,3 sentimeetrit tagapool ja suurendusega -0,666.
11
Kasutage teise objektiivina pilti esimesest objektiivist. Nüüd on teise objektiivi suurenduse, kõrguse ja muu sellise leidmine lihtne, lihtsalt kasutage samu tehnikaid, mida kasutasite esimese objektiivi puhul, ainult seekord, kasutage objekti asemel selle kujutist. Pidage meeles, et kujutis on tavaliselt teisest objektiivist erineval kaugusel, nagu objekt oli esimesest. Kuna meie näites on pilt esimesest objektiivist 33,3 sentimeetrit tagapool, on see 50–33,3 = 16,7 sentimeetrit ees. teisest. Kasutame seda ja uue objektiivi fookuskaugust teise objektiivi kujutise leidmiseks.1/f = 1/do + 1/di1/5 = 1/16,7 + 1/di0,2 – 0,0599 = 1/di0,14 = 1/ didi = 7,14 sentimeetritNüüd leiame teise objektiivi jaoks hi ja M: (hi/ho) = -(di/do) (hi/-3,996) = -(7,14/16,7)hi = -(0,427) × – 3,996 hi = 1,71 sentimeetrit M = (hi/ho) M = (1,71/-3,996) = -0,428
12
Täiendavate objektiivide jaoks jätkake selle mustriga. See põhiline lähenemisviis on sama, olenemata sellest, kas teil on objekti ees rivistatud kolm, neli, viis või sada objektiivi. Iga objektiivi puhul käsitlege eelmise objektiivi kujutist selle objektina ja kasutage vastuste leidmiseks objektiivi võrrandit ja suurendusvõrrandit. Pidage meeles, et järgmised objektiivid võivad teie kujutist jätkuvalt ümber pöörata. Näiteks ülaltoodud suurendusväärtus (-0,428) näitab, et pilt, mida näeme, on umbes 4/10 esimese objektiivi pildi suurusest, kuid parem pool ülespoole, kuna esimese objektiivi pilt oli tagurpidi .