Масштаб зображення в увігнутому дзеркалі

Схема досліду

Увігнуті дзеркала зводять світло у фокус і можуть створювати збільшене дзеркальне зображення, якщо вони розташовані на правильній відстані від предмета. У побуті трапляється багато увігнутих дзеркал: як косметичне дзеркало у ванній або як запалювальне дзеркало для сонячних променів, що фокусує світло на сонячній електростанції.

Принцип

Увігнуте дзеркало, вигнуте всередину, зосереджує світлові промені у фокусі. Тому такі дзеркала створюють зменшені, збільшені та/або обернені зображення - залежно від того, на якій відстані розглядають зображення.

Навчальна мета

Учні мають поспостерігати за дзеркальним ефектом увігнутого дзеркала і дослідити зв'язок між розміром зображення , розміром предмета , відстанню до зображення і відстанню до предмета .

Завдання

1. Учні ставлять екран перед освітлювачем так, щоб світло освітлювача проходило впритул повз екран і зображення Перл-L було різко видно на екрані.

2. Для сталої відстані до предмета вимірюють відстань до зображення , розмір предмета і розмір зображення та заносять їх до таблиці.

3. Для більшої відстані до предмета слід виміряти значення , і та занести їх до таблиці.

4. Тепер екран слід поставити поруч з освітлювачем і для 2 збільшених зображень визначити та занести відповідні виміряні значення.

Вивести рівняння (масштаб зображення) теоретичним шляхом зазвичай неважко. Тому доцільно застосувати цей дослід як підтверджувальний. Тоді учні мають достатню цільову орієнтацію для експериментування і від початку знають, що йдеться про те, аби обчислити й порівняти обидві частки і після того, як 4 величини, що входять до них, визначено експериментально.

Якщо виміряні учнями значення дають частки, які сильно різняться між собою, слід за потреби перевиміряти. Щоб оцінити відносну похибку і легко обговорити її з учнями, доцільно обчислити частки .(У наведеному прикладі вони дорівнюють 1,05; 1,02; 1,04 - отже, при ретельному вимірюванні дослід дає добрі результати.)

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Косметичне дзеркало

У побуті трапляється багато увігнутих дзеркал: як косметичне дзеркало у ванній або як запалювальне дзеркало для сонячних променів, що фокусує світло на сонячній електростанції. Увігнуті дзеркала зводять світло у фокус і можуть створювати збільшене дзеркальне зображення, якщо вони розташовані на правильній відстані від предмета.

Як працюють увігнуті дзеркала?

Схема досліду

1. Постав екран перед освітлювачем так, щоб світло освітлювача проходило впритул повз екран і зображення Перл-L було різко видно на екрані.

2. Для сталої відстані до предмета виміряй відстань до зображення , розмір предмета і розмір зображення та занеси їх до таблиці в протоколі.

3. Пересуваючи дзеркало праворуч, ти збільшуєш відстань до предмета; потім виміряй значення , і та занеси їх до таблиці.

4. Тепер постав екран поруч з освітлювачем і визнач для 2 збільшених зображень відповідні виміряні значення, які так само занеси до таблиці.

Використання освітлювача з основою і стрижнем

• Постав основу зі стрижнем під освітлювач.

• Розмісти освітлювач на кінці оптичної лави.
• Насунь світлонепроникну діафрагму перед лінзу, а Перл-L - у гніздо на іншому кінці освітлювача.

Схема установки

• Доповни складання досліду, встановивши увігнуте дзеркало та екран відповідно до рисунка.
• Вказівка: увігнуте дзеркало стоїть на оптичній лаві трохи навскіс, щоб світло, відбите від нього, могло потрапити на екран.

• Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В~) і увімкни його.
• Постав увігнуте дзеркало так, щоб відстань до предмета становила , постав екран перед освітлювачем і простеж, щоб світло від Перл-L проходило впритул повз нього.
• Пересунь екран так, щоб виникло якомога різкіше зображення Перл-L. Якщо зображення спотворене, треба підправити налаштування. Для цього трохи поверни дзеркало або екран, доки спотворення не стане найменшим.

Схема установки

• Зчитай на масштабній лінійці відстань до предмета і виміряй за допомогою лінійки відстань до зображення .
• Виміряй розмір предмета і розмір зображення .Занеси виміряні значення до таблиці 1 в протоколі. і мають бути відстанями між серединами найвищої і найнижчої перлин, а відповідно і між серединами їхніх зображень.

Зміна положення дзеркала

• Посунь дзеркало праворуч, визнач у такий самий спосіб , і ( ж не змінюється) і занеси виміряні значення до таблиці 1.
• Тепер постав екран поруч з освітлювачем, визнач відповідні виміряні значення також для 2 збільшених зображень і так само занеси їх.
• Вимкни блок живлення.