Miten linssi kääntää kuvan?

[tientallaaja]

10 v poikani rikkoi suurennuslasinsa ja teki sen linssistä "leikkiputken" itsellensä. Putkea testatessaan totesi kuvan olevan väärinpäin. No näinhän se tietysti menee isommissakin, jne, mutta varsinainen kysymys tulikin jälkikäteen kun hän tuli näyttämään kättään linssin läpi kysyen miksi käsi sitten näkyy oikeinpäin samalla linssillä. Mitä siis tuossa tapahtuu ja onko se jotenkin laskettavissa millä etäisyydellä kuva kääntyy?

[Meade-mad]

Nyt kannattaa kaivella koulun fysiikan kirjat esille, tai googlettaa. Wikipediakin on hyvä tietolähde!

jk

[Lauri Kangas]

Oletettavasti leikkiputkessa on siis vain yksi linssi, jolloin pitämällä linssiä kohtuullisen kaukana silmästä vielä kauempana oleva maisema näkyy siinä väärinpäin ja normaalia pienempänä. Tuomalla linssiä hitaasti lähemmäs kohti silmää on linssin tekemään ylösalaiseen maisemakuvaan yhä hankalampaa tarkentaa omalla silmällä. Kun silmä on linssin polttovälin etäisyydellä, näkyy linssin ympyrässä vain yhtä väriä joka vastaa yhtä pienenpientä pistettä kaukaisuudessa (esim. palaa sinistä taivasta tai vihreää metsikköä). Tämä on tavallaan tilanne jonka digitaalikameran yksittäinen pikseli näkee.

Kun linssiä tuodaan vielä lähemmäs silmää, maisema kääntyy oikeinpäin mutta näkyy todennäköisesti hyvin epätarkkana - tilannehan vastaa hyvin voimakkaiden lukulasien käyttöä.

Jos heti linssin taakse tuodaan käsi, se näkyy oikeinpäin ja tarkkana. Viemällä kättä kauemmas löydetään paikka jossa pieni palanen kädestä näennäisesti täyttää koko linssin yksivärisenä. Nyt linssin etäisyys silmästä on kuitenkin linssin polttoväliä suurempi, koska kohde on tällä kertaa lähempänä kuin äskeinen, äärettömän kaukana oleva maisema.

Viemällä kättä vielä kauemmas se alkaa sitten näkyä ylösalaisin ja käyttäytyä kuin kaukainen maisema kokeen alussa. "Kääntymisetäisyyksiä" voi halutessaan laskea näillä: http://en.wikipedia.org/wiki/Lens_(optics)#Thin_lens_equation jossa kuvan alla olevassa Thin lens formulassa S1 ja S2 ovat kohteen ja silmän etäisyyksiä ja f polttoväli (linssin ominaisuus).

Muksullasi on selvästi oikea asenne. Itsekin vietin koko lapsuuteni erilaisia linssejä ja peilejä ihmetellen ja niistä innostuneena päädyin lukemaan optiikkaa pääaineenani. Kävikin ilmi että optiikka on nykyään kaiken maailman penseitä lasereita, kvantteja ja valokuituja. Elämme ilmeisesti väärällä vuosisadalla.  

[tientallaaja]

Kiitos vastauksesta! Poika totesi että tuohan on ihan selvä juttu Itsekin testasin linssin ja niinhän se toimii kuten kirjoitit