Isi

• Melangkah
• Metode 1 dari 2: Menentukan ukuran lensa tunggal
• Metode 2 dari 2: Menentukan perbesaran beberapa lensa secara berurutan
• Metode untuk dua lensa
• Metode rinci
• Tips

Dalam optik, file pembesaran sebuah objek seperti lensa, rasio antara tinggi gambar sebuah objek yang dapat Anda lihat dan ukuran sebenarnya. Misalnya, lensa yang membuat benda kecil tampak besar memiliki a kuat pembesaran, sedangkan lensa yang membuat suatu benda tampak lebih kecil adalah a lemah pembesaran. Perbesaran suatu benda umumnya diberikan oleh rumus M = (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI), di mana M = pembesaran, h_saya = tinggi gambar, h_HAI = tinggi benda, dan d_saya dan d_HAI = jarak bayangan dan jarak benda.

Melangkah

Metode 1 dari 2: Menentukan ukuran lensa tunggal

Catatan: A. lensa konvergen lebih lebar di tengah daripada di tepi (seperti kaca pembesar). SEBUAH lensa divergen lebih lebar di tepi dan lebih tipis di tengah (seperti mangkuk). Aturan yang sama berlaku untuk keduanya dalam hal menentukan pembesaran, dengan satu pengecualian penting, seperti yang akan Anda lihat di bawah.

1. Ambil persamaan / rumus sebagai titik awal dan tentukan data apa yang Anda miliki. Seperti halnya soal fisika lainnya, merupakan pendekatan yang baik untuk menuliskan persamaan yang Anda butuhkan terlebih dahulu. Kemudian Anda dapat mulai mencari bagian yang hilang dari persamaan tersebut.
   • Misalnya, boneka aksi berukuran 6 inci kali dua kaki dari satu lensa konvergen dengan panjang fokus 20 sentimeter. Jika kami menggunakan pembesaran, ukuran gambar dan jarak gambar Untuk menentukannya, kita mulai dengan menuliskan persamaan:

     M = (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI)

   • Pada titik ini kita tahu h_HAI (tinggi boneka aksi) dan d_HAI (jarak dari boneka aksi ke lensa.) Kita juga mengetahui panjang fokus lensa, yang tidak termasuk dalam persamaan. Kami akan melakukannya sekarang h_saya, d_saya dan M harus menemukan.
2. Gunakan persamaan lensa untuk d_saya untuk memutuskan. Jika Anda mengetahui jarak dari benda yang akan Anda perbesar ke lensa dan panjang fokus lensa, Anda dapat menentukan jarak bayangan dengan mudah menggunakan persamaan lensa. Perbandingan lensa adalah 1 / f = 1 / d_HAI + 1 / d_saya, di mana f = panjang fokus lensa.
   • Dalam contoh soal kita, kita bisa menggunakan persamaan lensa untuk menghitung d_saya untuk memutuskan. Masukkan nilai f dan d_HAI dan selesaikan:

     1 / f = 1 / d_HAI + 1 / d_saya

     1/20 = 1/50 + 1 / hari_saya

     5/100 - 2/100 = 1 / d_saya

     3/100 = 1 / hari_saya

     100/3 = d_saya = 33,3 sentimeter

   • Panjang fokus lensa adalah jarak dari pusat lensa ke titik di mana sinar cahaya berkumpul di sebuah titik fokus. Jika Anda pernah mencoba membuat lubang di selembar kertas dengan kaca pembesar, Anda pasti tahu artinya. Nilai ini sering diberikan untuk latihan fisika. Dalam kehidupan nyata, terkadang Anda dapat menemukan informasi ini ditandai pada lensa itu sendiri.
3. Selesaikan untuk h_saya. Anda tahu d_HAI dan d_saya, lalu Anda dapat menemukan ketinggian gambar yang diperbesar dan perbesaran lensa. Perhatikan dua tanda yang sama dalam persamaan (M = (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI)) - ini berarti bahwa semua suku sama, jadi kita sekarang memiliki M dan h_saya dapat menentukan, dalam urutan apa pun.
   • Dalam contoh soal kami, kami menentukan h_saya sebagai berikut:

     (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI)

     (h_saya/6) = -(33.3/50)

     h_saya = -(33.3/50) × 6

     h_saya = -3.996 cm

   • Perhatikan bahwa tinggi negatif menunjukkan bahwa gambar yang kita lihat telah dibalik.
4. Selesaikan untuk M. Anda sekarang dapat menyelesaikan variabel terakhir dengan - (d_saya/ d_HAI) atau dengan (h_saya/ h_HAI).
   • Dalam contoh kami, kami menentukan M sebagai berikut:

     M = (h_saya/ h_HAI)

     M = (-3,996 / 6) = -0.666

   • Kami juga mendapatkan jawaban yang sama jika kami menggunakan nilai d:

     M = - (d_saya/ d_HAI)

     M = - (33,3 / 50) = -0.666

   • Perhatikan bahwa pembesaran tidak memiliki satuan.
5. Tafsirkan nilai M. Setelah Anda menemukan perbesarannya, Anda dapat memprediksi beberapa hal tentang gambar yang akan Anda lihat melalui lensa. Ini adalah:
   • Ukuran. Semakin besar nilai mutlak dari M, semakin banyak objek yang akan diperbesar melalui lensa. Nilai M antara 1 dan 0 menunjukkan bahwa benda tersebut akan terlihat lebih kecil.
   • Orientasinya. Nilai negatif menunjukkan gambar terbalik.
   • Dalam contoh kita, nilai M adalah -0,666, yang berarti, dalam kondisi tertentu, gambar boneka aksi terbalik dan dua pertiga dari ukuran normalnya.
6. Untuk lensa divergen, gunakan panjang fokus negatif. Meskipun lensa divergen terlihat sangat berbeda dari lensa konvergen, Anda dapat menentukan pembesarannya menggunakan rumus yang sama seperti yang disebutkan di atas. Satu-satunya pengecualian yang signifikan adalah itu lensa divergen memiliki panjang fokus negatif memiliki. Dalam masalah serupa seperti yang ditunjukkan di atas, ini akan mempengaruhi nilai d_saya, jadi pastikan Anda memperhatikan hal itu.
   • Mari kita lihat lagi masalah di atas, hanya kali ini untuk lensa divergen dengan panjang fokus -20 sentimeter. Semua kondisi awal lainnya sama.
   • Pertama kita tentukan d_saya dengan persamaan lensa:

     1 / f = 1 / d_HAI + 1 / d_saya

     1 / -20 = 1/50 + 1 / hari_saya

     -5/100 - 2/100 = 1 / d_saya

     -7/100 = 1 / h_saya

     -100/7 = d_saya = -14,29 sentimeter

   • Sekarang kami menentukan h_saya dan M dengan nilai baru kami untuk d_saya.

     (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI)

     (h_saya/6) = -(-14.29/50)

     h_saya = -(-14.29/50) × 6

     h_saya = 1,71 sentimeter

     M = (h_saya/ h_HAI)

     M = (1,71 / 6) = 0.285

Metode 2 dari 2: Menentukan perbesaran beberapa lensa secara berurutan

Metode untuk dua lensa

1. Tentukan panjang fokus kedua lensa. Saat berhadapan dengan perangkat yang menggunakan dua lensa berturut-turut (seperti di teleskop atau bagian dari teropong), yang perlu Anda ketahui hanyalah panjang fokus kedua lensa untuk mendapatkan perbesaran akhir gambar.Anda melakukan ini dengan persamaan sederhana M = f_HAI/ f_e.
   • Dalam persamaan tersebut, f_HAI dengan panjang fokus lensa dan f_e ke panjang fokus lensa mata. Tujuannya adalah lensa besar di ujung perangkat, sedangkan lensa okuler adalah bagian yang Anda lihat.
2. Gunakan data ini dalam persamaan M = f_HAI/ f_e. Setelah Anda menemukan panjang fokus untuk kedua lensa, memecahkan masalah menjadi mudah; Anda dapat mencari rasio dengan membagi panjang fokus lensa dengan lensa okuler. Jawabannya adalah perbesaran perangkat.
   • Misalnya: misalkan kita memiliki teleskop kecil. Jika panjang fokus lensa 10 sentimeter dan panjang fokus lensa okuler 5 sentimeter, maka 10/5 = 2.

Metode rinci

1. Tentukan jarak antara lensa dan benda. Jika Anda menempatkan dua lensa di depan sebuah objek, maka dimungkinkan untuk menentukan perbesaran gambar akhir, asalkan Anda mengetahui rasio jarak lensa dari objek, ukuran objek, dan panjang fokus keduanya. lensa. Anda bisa menyimpulkan yang lainnya.
   • Misalnya, kita memiliki pengaturan yang sama seperti pada contoh Metode 1: benda 6 sentimeter pada jarak 50 sentimeter dari lensa konvergen dengan panjang fokus 20 sentimeter. Sekarang kita menempatkan lensa konvergen kedua dengan panjang fokus 5 sentimeter di belakang lensa pertama (100 sentimeter dari boneka aksi). Dalam langkah-langkah berikut, kami akan menggunakan informasi ini untuk mencari perbesaran gambar akhir.
2. Tentukan jarak bayangan, tinggi, dan perbesaran lensa nomor 1. Bagian pertama dari masalah apa pun yang melibatkan banyak lensa sama dengan yang terjadi hanya pada satu lensa. Mulailah dengan lensa yang paling dekat dengan benda, dan gunakan persamaan lensa untuk mencari jarak bayangan; sekarang gunakan persamaan perbesaran untuk mencari tinggi dan perbesaran bayangan.
   • Melalui pekerjaan kami di Metode 1, kami tahu bahwa lensa pertama menghasilkan gambar -3.996 sentimeter tinggi, 33,3 sentimeter di belakang lensa, dan dengan perbesaran -0.666.
3. Gunakan gambar yang pertama sebagai objek untuk yang kedua. Sekarang menentukan perbesaran, tinggi, dll. Untuk lensa kedua itu mudah; gunakan saja teknik yang sama seperti yang digunakan untuk lensa pertama. Hanya saja kali ini Anda menggunakan gambar sebagai pengganti objek. Ingatlah bahwa bayangan biasanya akan berada pada jarak yang berbeda dari lensa kedua dibandingkan jarak antara benda dan lensa pertama.
   • Dalam contoh kita ini adalah 50-33,3 = 16,7 sentimeter untuk yang kedua, karena gambar berada 33,3 inci di belakang lensa pertama. Mari gunakan ini, bersama dengan panjang fokus lensa baru, untuk mencari gambar dari lensa kedua.

     1 / f = 1 / d_HAI + 1 / d_saya

     1/5 = 1 / 16,7 + 1 / d_saya

     0,2 - 0,0599 = 1 / hari_saya

     0,14 = 1 / hari_saya

     d_saya = 7,14 sentimeter

   • Sekarang kita bisa h_saya dan hitung M untuk lensa kedua:

     (h_saya/ h_HAI) = - (d_saya/ d_HAI)

     (h_saya/-3.996) = -(7.14/16.7)

     h_saya = -(0,427) × -3.996

     h_saya = 1,71 sentimeter

     M = (h_saya/ h_HAI)

     M = (1,71 / -3,996) = -0,428

4. Lanjutkan seperti ini dengan lensa tambahan apa pun. Pendekatan standarnya sama, baik Anda menempatkan 3, 4, atau 100 lensa di depan sebuah objek. Untuk setiap lensa, anggap bayangan dari lensa sebelumnya sebagai objek kemudian gunakan persamaan lensa dan persamaan perbesaran untuk menghitung jawabannya.
   • Jangan lupa bahwa lensa berikut dapat mengubah gambar Anda kembali. Misalnya, perbesaran yang kita hitung di atas (-0,428) menunjukkan bahwa bayangan tersebut berukuran sekitar 4/10 dari ukuran bayangan dari lensa pertama, tetapi tegak, karena bayangan dari lensa pertama terbalik.

Tips

• Teropong biasanya ditunjukkan dengan perkalian dua angka. Misalnya, teropong dapat ditentukan sebagai 8x25 atau 8x40. Angka pertama adalah perbesaran teropong. Angka kedua adalah ketajaman gambar.
• Perhatikan bahwa untuk perbesaran lensa tunggal, perbesaran ini adalah bilangan negatif jika jarak ke benda lebih besar dari panjang fokus lensa. Ini tidak berarti bahwa objek tampak lebih kecil, tetapi gambar dipersepsikan secara terbalik.