Оптика

Проста лупа (ъглова)

Във фокусната равнина събиращата леща праща успоредни лъчи към отпуснато око; M = N/f (N = 25 cm).

Проста лупа (ъглова) — интерактивна симулация Оптика. Във фокусната равнина събиращата леща праща успоредни лъчи към отпуснато око; M = N/f (N = 25 cm). Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.

Ъглова увеличителност

С предмета във фокусната равнина събираща леща праща успоредни лъчи към отпуснато око; M = N/f (N = 25 cm).

За гледане с отпуснато око постави предмета във фокусната равнина на късофокусна леща. Излъчените лъчи са успоредни, мнимото изображение е в безкрайност, а ъгловата увеличителност е M = N/f за N = 25 cm.

• M = N/f
• N = 25 cm

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

Проста лупа, ползвана с отпуснато око, има предмета си поставен точно във фокуса на лещата. Дава ли по-късофокусна леща по-висока или по-ниска ъглова увеличителност?

Предсказвания за преценка

• По-късо фокусно разстояние дава по-ниско увеличение.
• Увеличението не зависи от фокусното разстояние на лещата.
• По-висока — по-късо фокусно разстояние ти позволява да се доближиш много повече до предмета, отколкото близката точка на невъоръженото око би позволила, произвеждайки по-голям видим ъглов размер.

Роли на променливите

Какво задаваш ти:

• Фокусно разстояние на лещата f (cm)

Какво измерваш:

• Ъглова увеличителност M

Как протича изследването

1. Отвори настройката проста лупа и натисни Нулирай. Предметът седи точно във фокуса на лещата (гледане с отпуснато око, мнимо изображение в безкрайност).
2. Включи показанието за ъглова увеличителност.
3. Задай фокусното разстояние на лещата за всеки опит и запиши получената ъглова увеличителност.

Управляващо уравнение

Ъглова увеличителност на проста лупа — M = N/f

Лупа, ползвана с отпуснато око и предмета си във фокуса, постига ъглова увеличителност M = N/f, където N = 25 cm е стандартното разстояние до близката точка. По-късо фокусно разстояние значи по-високо увеличение.

Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист

• За един опит изчисли M = N/f със стандартното разстояние до близката точка N = 25 cm. Сравни с таблицата.
• Обясни защо по-късо фокусно разстояние дава по-високо увеличение: то позволява на отпуснатото око да гледа предмета от много по-близо, отколкото собствената му близка точка би позволила някога, караейки предмета да обхваща много по-голям ъгъл.

Къде това се появява извън лабораторията

• Много късофокусни лупи (даващи висок M) имат и много къси работни разстояния (предметът почти докосва лещата), което става непрактично отвъд определено увеличение. Объясни защо бижутерските лупи и простите ръчни лупи рядко надхвърлят около 10×–20×.
• За много по-високо увеличение, отколкото проста леща на практика може да постигне, оптическите проектировчици минават към сложни системи (като експеримента сложен микроскоп). Обясни защо верижното свързване на два умерено-увеличаващи етапа, вместо ползването на една изключително късофокусна леща, е практичното решение.

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

1. Добре дошъл при простата лупа
2. Избери предмета
3. Натисни Пусни
4. Увеличение от близката точка
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