Òptica

Lent del fabricant (a partir dels radis)

La distància focal d'aquesta lent surt de les curvatures de les seves superfícies i de l'índex del vidre: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Lent del fabricant (a partir dels radis) — simulació interactiva de Òptica. La distància focal d'aquesta lent surt de les curvatures de les seves superfícies i de l'índex del vidre: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.

Equació del fabricant de lents

La distància focal d'aquesta lent surt de les curvatures de les seves superfícies i de l'índex del vidre: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

La fórmula del constructor de lents 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) mostra que la distància focal sorgeix de les curvatures i de l'índex del vidre. Aquest predefinit construeix una lent amb radis explícits perquè puguis provar com una curvatura més forta o un vidre de més índex escurça f.

• 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f de les curvatures

Resum de la investigació

Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori

El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.

Pregunta conductora

La distància focal d'una lent ve de l'índex del seu vidre i la curvatura de les seves dues superfícies. Fer una superfície més plana (radi de curvatura més gran) augmenta o disminueix la distància focal?

Prediccions a valorar

• Augmenta: una superfície més plana (radi més gran) desvia la llum amb menys força, donant focal més llarga.
• Una superfície més plana disminueix la distància focal.
• La curvatura de les superfícies no afecta la focal; només l'índex del vidre.

Rols de les variables

El que tu defines:

• Radi de la primera superfície R₁ (cm)

El que tu mesures:

• Distància focal f (cm)

Com funciona la investigació

1. Obre el predefinit «L'equació del constructor de lents» i prem Restableix. Aquesta lent té índex n = 1.5, amb el radi de la segona superfície fix a R₂ = −20 cm.
2. Activa la lectura de distància focal.
3. Defineix el radi de curvatura de la primera superfície per a cada prova i enregistra la distància focal resultant.

Equació governant

Equació del fabricant de lents — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

La distància focal d'una lent prima ve directament de l'índex del seu vidre i les curvatures de totes dues superfícies: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Així prediu un dissenyador de lents el comportament òptic a partir de paràmetres físics de fabricació.

El que el full imprimible demana treballar a l'alumne

• Per a una prova, calcula f a partir de 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) amb n = 1.5, R₂ = −20 cm. Compara-ho amb la taula.
• Explica, amb l'equació del constructor de lents, per què incrementar R₁ (fent la primera superfície més plana/menys corba) augmenta la distància focal: una lent més plana desvia menys la llum.

On apareix això més enllà del laboratori

• Aquesta lent té R₁ > 0 i R₂ < 0: totes dues superfícies bombatgen cap enfora (lent biconvexa), la forma convergent comuna més forta. Explica, amb l'equació del constructor, per què una lent plana-convexa (una cara plana, R = ∞) té focal més llarga que una biconvexa del mateix vidre i curvatura comparable.
• Els fabricants de lents d'ullera trien curvatures de superfície (no només l'índex del vidre) per aconseguir una focal prescrita controlant el pes i el gruix de vora. Explica per què dues parelles diferents (R₁, R₂) poden donar exactament la mateixa focal, amb l'estructura de l'equació del constructor.

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

1. Benvingut al Constructor de lents
2. Selecciona la lent
3. Prem Reprodueix
4. La curvatura fixa la focal
5. Obre el panell de Propietats
6. Ho has aconseguit!

Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.

Obre el laboratori interactiu →

Descarrega el full de treball →

L'equació de la lent prima