Kynning á eðlisfræði í Flensborg/Ljósgeislar

Bakgrunnur

Ljósgeislar fara eftir beinum línum:

1. Flatur spegill sendir ljósgeisla frá sér með sama horni (útfallshorn) eins og hornið (innfallshorn) var sem ljósgeislinn kom með að speglinum. Hornið er mælt milli ljósgeisla og þverils á spegilinn.
2. Íhvolfur spegill sendir samsíða ljósgeisla til baka þannig að þeir skerast fyrir framan spegilinn í brennipunkti. Fjarlægð brennipunkts frá spegli kallast brennivídd.
3. Kúptur spegill sendir samsíða ljósgeisla til baka þannig að framlengingar þeirra skerast fyrir aftan spegilinn í brennipunkti. Fjarlægð brennipunkts frá spegli kallast brennivídd.

Tæki

• leisiljós (þrír geislar)
• A3 gráðublað
• flatur spegill
• íhvolfur spegill
• kúptur spegill
• reglustika

Sjá einnig innihaldslýsingu ljósakassa Vísindasmiðjunnar.

Flatur spegill

Tilgangur

Að kanna hvort útfallshorn frá flötum spegli sé örugglega jafnstórt og innfallshornið og reikna nákvæmni niðurstöðunnar.

Framkvæmd

Settu bók eða möppu á milli þín og samstarfsmanns þíns svo þið sjáið ekki ljósgeisla hvors annars þegar spegillinn er á gráðublaði. Þú stillir núna leisigeislann þannig að hann sendi einn ljósgeisla með einhverju horni milli 15° og 75° og láttu samstarfsmann þinn skrá hjá sér hvað útfallshornið er stórt. Skráðu hornin sem þið mælið og reiknaðu mismuninn Útfallshorn - Innfallshorn. Endurtaktu 5 sinnum.

Innfallshorn, °	Útfallshorn °	Mismunur °

Íhvolfur spegill

Tilgangur

Að mæla brennivídd íhvolfa spegilsins.

Framkvæmd

Settu sveigða spegilinn á gráðublaðið með íhvolfu hliðina í átt að leisiljósinu þannig að miðja spegilsins sé á skurðpunkti 0° og 90° línunnar. Stilltu miðjugeislann þannig að hann fari fram og til baka eftir 0° línunni. Kveiktu á hinum geislunum og merktu hvar þeir skerast fyrir framan spegilinn. Taktu spegilinn til hliðar og mældu fjarlægðina frá skurðpunkti línanna (krossinn) til skurðpunktar geislanna. Þetta er brennivídd spegilsins. Snúðu blaðinu við og framkvæmdu mælingarnar að nýju. Reiknaðu frávik mælinganna og láttu reikningana sjást.

	Gildi	Eining
Fyrri brennivídd
Seinni brennivídd
Frávik: ${\tfrac {{\text{seinni}}-{\text{fyrri}}}{\text{fyrri}}}\cdot 100$

Kúptur spegill

Tilgangur

Að mæla brennivídd kúpta spegilsins.

Framkvæmd

Settu sveigða spegilinn á gráðublaðið með kúptu hliðina í átt að leisiljósinu þannig að miðja spegilsins sé á skurðpunkti 0° og 90° línanna. Stilltu miðjugeislann þannig að hann fari fram og til baka eftir 0° línunni. Kveiktu á hinum geislunum og merktu tvo staði á útfallsgeislunum. Taktu spegilinn til hliðar og strikaðu línu eftir merkingunum og mældu fjarlægðina frá skurðpunkti línanna (krossinn) til skurðpunktar geislanna. Þetta er brennivídd spegilsins. Snúðu blaðinu við og framkvæmdu mælingarnar að nýju. Reiknaðu frávik mælinganna og láttu reikningana sjást.

	Gildi	Eining
Fyrri brennivídd
Seinni brennivídd
Frávik: ${\tfrac {{\text{seinni}}-{\text{fyrri}}}{\text{fyrri}}}\cdot 100$

Ítarefni

Fyrirmynd þessa verkefnis er Mynd:FlensEDLI1KE05Tilraun5Ljosgeislar.docx frá Viðari Ágústssyni.