Zobrazení spojkou
Úkol:
- Určete závislost obrazové vzdálenosti na předmětové pro spojku.
- Z výsledků experimentu určete ohniskovou vzdálenost.
Vybavení: spojka, zdroj světla s LED, stínítko, metrové pravítko nebo svinovací metr.
Spojka dokáže vytvářet reálné obrazy – rozbíhavý svazek světla vycházející z předmětu přemění na svazek sbíhavý. V místě, kde se paprsky sbíhají, vzniká ostrý obraz. Tento obraz lze zachytit na stínítku.
Vaším úkolem je zjistit měřením, jak závisí poloha obrazu (obrazová vzdálenost – vzdálenost obrazu od čočky) na poloze předmětu (předmětová vzdálenost – vzdálenost předmětu od čočky).
Z měření také získáte ohniskovou délku použité čočky.
Zdroj
Postup:
- Sestavte experiment podle fotografie a vytvořte ostrý obraz zdroje.
- Měňte předmětovou vzdálenost a hledejte polohu obrazu. Naměřené hodnoty zaznamenávejte do tabulky.
- Promítněte na stínítko obraz krajiny za oknem učebny – změřte vzdálenost obrazu od čočky.
- Vytvořte graf závislosti obrazové vzdálenosti na předmětové.
- Z měření vypočítejte ohniskovou délku čočky.
Otázky:
- Porovnejte vypočítanou ohniskovou délku s polohou obrazu krajiny z bodu (3). Jak to vyšlo a proč?
- Jaká funkce popisuje závislost obrazové délky na délce předmětové?
- Vypočítejte převrácené hodnoty předmětové a obrazové délky (\(1/a\) a \(1/a'\)), sestrojte v tabulkovém kalkulátoru graf závislosti těchto převrácených hodnot. Proložte grafem lineární závislost a z její rovnice určete ohniskovou délku čočky. Porovnejte výsledek s výpočtem z bodu 5).
- Určete, jak vzdálené předměty se zobrazují prakticky do ohniska spojné čočky (uvažujme, že obraz je vzdálen od ohniska o méně než procento ohniskové délky spojky).
- Jak vzdálené předměty splňují podmínku z předchozího bodu pro vaše oko?
Optické přístroje
Úkol: Na optické lavici sestavte mikroskop a Keplerův dalekohled. Vyzkoušejte jejich funkci a určete zvětšení.
Zdroj
Vybavení: Optická lavice s čočkami a příslušenstvím.
V této kapitole jsme se seznámili se dvěma důležitými optickými přístroji – mikroskopem a dalekohledem. Oběma přístrojům je společné to, že k jejich konstrukci je potřeba dvojice čoček.
Postup:
-
Mikroskop
- Sestavte na optické lavici mikroskop podle schématu. Jako předmět použijte třeba vytištěný obrázek.
- Nyní se podívejte na vztah pro zvětšení mikroskopu a pokuste se váš mikroskop modifikovat tak, abyste dosáhli většího úhlového zvětšení.
- Změřte potřebné parametry vašeho mikroskopu, zapište je a pak vypočítejte jeho úhlové zvětšení.
-
Keplerův dalekohled
- Sestavte na optické lavici Keplerův dalekohled podle schématu. Namiřte jej oknem na nějaký předmět venku.
- Nyní se podívejte na vztah pro zvětšení dalekohledu a pokuste se váš dalekohled modifikovat tak, abyste dosáhli většího úhlového zvětšení.
- Změřte potřebné parametry vašeho dalekohledu, zapište je a pak vypočítejte jeho úhlové zvětšení.
Otázky:
- Čím bylo limitováno maximální zvětšení vašeho mikroskopu a dalekohledu?
- Pozorovali jste na vašich přístrojích nějaké optické vady? Pokud ano, zkuste je popsat. Jak můžeme tyto vady eliminovat?

