Optika
Zvětšovačka se dvěma čočkami
Dvě spojné čočky za sebou promítají zvětšený skutečný obraz — celkové zvětšení je součinem obou stupňů.
Zvětšovačka se dvěma čočkami — interaktivní simulace Optika. Dvě spojné čočky za sebou promítají zvětšený skutečný obraz — celkové zvětšení je součinem obou stupňů. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Dvoučočková lupa
Dvě spojné čočky za sebou promítají zvětšený skutečný obraz — celkové zvětšení je součinem obou stupňů.
Podobné stohování spojných čoček, ale uspořádané tak, aby promítalo zvětšený skutečný obraz na stínítko či film. Každý stupeň přispívá zvětšením násobeným napříč řadou — využívané ve fotografických zvětšovačkách a některých projekčních systémech.
- Skutečný zvětšený obraz
- M = součin stupňů
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Na rozdíl od typicky zdánlivého výsledného obrazu mikroskopu potřebuje fotografická zvětšovačka promítnout SKUTEČNÝ, zvětšený obraz na fotopapír. Mohou dvě spojné čočky v řadě pořád produkovat skutečný (ne zdánlivý) výsledný obraz?
Predikce k zvážení
- Ne — řetězení dvou čoček vždy produkuje zdánlivý výsledný obraz.
- Záleží jen na vzdálenosti předmětu, ne na uspořádání čoček.
- Ano — se správným rozestupem a ohniskovými vzdálenostmi dopadne výsledný obraz dvoučočkového řetězce jako skutečný, připravený k promítnutí na povrch.
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Vzdálenost předmětu od L1 (cm)
Co měříš:
- Vzdálenost obrazu L1 (cm)
- Zvětšení soustavy M
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu compound-enlarger a stiskni Resetovat. L1 má f = 8 cm; L2 má f = 12 cm, oddělené 34 cm.
- Zapni odečty vzdálenosti obrazu L1 a zvětšení soustavy.
- Nastav vzdálenost předmětu od L1 pro každý pokus a zapiš vzdálenost obrazu L1 a celkové zvětšení soustavy.
Řídící rovnice
Dvoustupňové zvětšení lupy — M = m₁·m₂·…
Jako každý složený čočkový řetězec, zvětšení soustavy zvětšovačky je součinem individuálních zvětšení jejích dvou čoček: M = m₁ × m₂. Pečlivá volba ohniskových vzdáleností a rozestupu zajišťuje, že výsledný obraz dopadne skutečný (ne zdánlivý), připravený k promítnutí.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro jeden pokus spočti vzdálenost obrazu L1 d_i1 z 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), pak vzdálenost předmětu L2 d_o2 = 34 − d_i1, pak její vzdálenost obrazu d_i2 z 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Nakonec M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Porovnej M s tabulkou.
- Výchozí vzdálenost předmětu této předvolby (16 cm, bod 2f čočky L1) dává M = 2 se SKUTEČNÝM výsledným obrazem. Vysvětli, proč kontrola znaménka d_i2 (kladné = skutečný) záleží na tom, zda by tato soustava mohla skutečně promítat na fotopapír.
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Aby zvětšovačka fungovala, její výsledný obraz musí dopadnout v kladné (skutečné) vzdálenosti za L2, přesně ve výšce, kde sedí fotopapír. Vysvětli, proč návrh zvětšovačky musí pečlivě řídit ohniskové vzdálenosti i rozestup obou čoček, aby to zaručil.
- Porovnj výchozí M = 2 tohoto experimentu (skutečný výsledný obraz) s M = 1 u compound-relay a M = 4 u compound-microscope (typicky pozorovaný jako zdánlivý okulárem). Vysvětli, proč TENTÝŽ dvoučočkový řetězcový matematický vzorec (součin zvětšení) může produkovat tak odlišné praktické výsledky v závislosti na konkrétních zvolených ohniskových vzdálenostech a rozestupech.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Vítej ve Zvětšovačce
- Vyber předmět
- Stiskni Spustit
- Zvětšený meziobráz
- Otevři panel Vlastnosti
- Povedlo se!
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →