Ống kính giả của Robert Wood

18

Ống kính giả của Robert Wood

Một tấm phẳng song song có thể tạo ra ảnh của các vật, tức là tác dụng giống như một thấu kính hội tụ không? Hãy lý luận.

Ảnh của thấu kính hội tụ được tạo ra như thế nào? Sóng hình cầu lan truyền từ một nguồn sáng chính xác. Trong một thấu kính, tâm sóng truyền một đường dài hơn các cạnh, do đó nó tụt lại phía sau các cạnh và sóng trở nên hội tụ. Các tia sáng luôn vuông góc với các bề mặt sóng, bị quay sao cho sau khi ra khỏi thấu kính, chúng giao nhau tại một điểm. Điểm này là hình ảnh thực tế của nguồn.

Trong một tấm phẳng song song, các tia thường tới trên nó truyền theo những đường giống nhau. Vì vậy, thoạt nhìn có vẻ như không thể chế tạo được một thấu kính thu từ một tấm như vậy. Nếu không, bạn có thể làm mọi việc khác đi. Hãy nhớ lại rằng tốc độ ánh sáng trong một chất phụ thuộc vào chiết suất của nó: chiết suất càng cao thì tốc độ ánh sáng càng thấp. Do đó, để thu được một thấu kính hội tụ từ một tấm phẳng song song, chỉ cần làm cho chiết suất gần tâm của tấm nhất và giảm dần về phía các cạnh của nó là đủ.

Hiện nay, thấu kính có chiết suất thay đổi đã được ứng dụng trong công nghệ sóng vô tuyến centimet. Đối với phạm vi quang học của sóng điện từ, khá khó để tạo ra một thấu kính có thể chịu được sự cạnh tranh với thấu kính obtsinal. Tuy nhiên, nhà vật lý thực nghiệm xuất sắc người Mỹ Robert Wood đã đề xuất một mô hình đơn giản của một thấu kính quang học có chiết suất thay đổi mà ông gọi là giả thấu kính. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng một phương pháp tạo thấu kính giả được sửa đổi một chút, theo quan điểm của chúng tôi, phương pháp này sẽ mang lại kết quả tốt hơn.

Lấy một ống nghiệm và đổ gelatin chụp ảnh hoặc thực phẩm vào đó để tạo thành một lớp dày khoảng 2 cm. Đổ nước vào ống nghiệm đến độ cao bằng một nửa và để gelatin trương nở trong nước trong 2-3 giờ. Sau đó xả hết nước thừa ra khỏi ống nghiệm và đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa nhiên liệu khô, làm tan chảy hoàn toàn gelatin trương nở. (Làm nóng ống nghiệm cẩn thận để chế phẩm đã chuẩn bị không bị cháy.) Sau đó, thêm một lượng glycerin tương đương vào gelatin tan chảy.

Trong khi chế phẩm đang nguội, chuẩn bị hai tấm sạch có kích thước khoảng 20 × 20 mm và 40 × 40 mm từ thủy tinh mỏng (bạn có thể sử dụng cẩn thận thủy tinh từ nhũ tương nhựa quang, kính cửa sổ hoặc, trong trường hợp đặc biệt, thủy tinh plexi). Cũng chuẩn bị hai dải bìa cứng có kích thước 4x25 mm và dày khoảng 0,5 mm.

Đặt một ống thủy tinh vào chế phẩm đã nguội và chuyển một ít chế phẩm lên một tấm kính lớn nằm ngang. Cố gắng đảm bảo rằng giọt hình thành có hình tròn hoàn hảo với đường kính 6-10 mm. Nếu lần đầu tiên bạn không lấy được thứ mình cần, bạn có thể nhanh chóng lấy tấm thủy tinh dưới vòi nước chảy, lau khô và tiếp tục lại. Ngay sau khi bạn có được giọt mong muốn, hãy đặt bìa cứng bên cạnh giọt nước trên đĩa.