Оптика

Лупа (предмет вътре във f)

Предмет вътре във f: увеличено, изправено, мнимо изображение — простата лупа.

Лупа (предмет вътре във f) — интерактивна симулация Оптика. Предмет вътре във f: увеличено, изправено, мнимо изображение — простата лупа. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.

Проста лупа

Предмет вътре във f: увеличено, изправено, мнимо изображение — простата лупа.

Събираща леща с предмет по-близо от фокусното разстояние не може да образува действително изображение; вместо това лъчите се разходват, сякаш от мним източник от същата страна като предмета. Окото интерпретира тези продължения като изправено, увеличено изображение — принципът на простата лупа.

• M = N/f
• Мнимо изправено изображение

Резюме на изследването

Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията

Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.

Водещ въпрос

Предмет седи по-близо до събираща леща от фокусното ѝ разстояние. Образува ли лещата пак действително изображение, или нещо различно?

Предсказвания за преценка

• Пак образува действително изображение, само по-надалеч.
• Образува увеличено, изправено мнимо изображение от същата страна като предмета — лупа.
• Никакво изображение не се образува изобщо вътре във фокусното разстояние.

Роли на променливите

Какво задаваш ти:

• Разстояние до предмета d_o (cm)

Какво измерваш:

• Разстояние до изображението d_i (cm)
• Увеличение m

Как протича изследването

1. Отвори настройката лупа и натисни Нулирай. Фокусното разстояние на лещата е фиксирано на 10 cm.
2. Включи показанията за разстояние до изображението и увеличение.
3. Задай разстоянието до предмета за всеки опит (винаги по-малко от фокусното разстояние) и запиши разстоянието до изображението и увеличението.

Управляващо уравнение

Увеличение на мнимо изображение — m = −dᵢ/dₒ

Когато предмет седи вътре във фокусното разстояние на събираща леща, разстоянието до изображението d_i излиза отрицателно (мнимо, същата страна като предмета), а увеличението m = −d_i/d_o излиза положително и по-голямо от 1 — изправено, увеличено изображение, основата на лупата.

Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист

• За един опит изчисли d_i от 1/f = 1/d_o + 1/d_i с f = 10 cm, после m = −d_i/d_o. Сравни и двете с таблицата.
• Всеки опит дава отрицателно d_i и положително m, по-голямо от 1. Обясни какво значи отрицателно разстояние до изображението (мнимо изображение, същата страна като предмета) и защо m тук е положително вместо отрицателно.

Къде това се появява извън лабораторията

• Данните ти показват, че приближаването на предмета към лещата (по-малко d_o, винаги под f) увеличава увеличението. Обясни защо лупа, държана много близо до дребен предмет, го показва по-голям, отколкото държана по-надалеч (но пак вътре във f).
• Какво би станало с изображението (и увеличението), ако предметът беше поставен точно на фокусното разстояние, d_o = f? Сравни с резултата от експеримента фокус.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Добре дошъл при лупата
2. Избери предмета
3. Натисни Пусни
4. Ъглова увеличителност
5. Отвори панела Свойства
6. Справи се!

Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.

Отвори интерактивната лаборатория →

Изтегли работния лист →

Уравнението на тънката леща