Optik

Spredende linse — virtuelt billede

En spredende linse danner altid et formindsket, opret, virtuelt billede.

Spredende linse — virtuelt billede — interaktiv Optik-simulation. En spredende linse danner altid et formindsket, opret, virtuelt billede. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.

Spredende linse

En spredende linse danner altid et formindsket, opret, virtuelt billede.

Spredende linser (og konvekse spejle) spreder strålerne, som om de kom fra et brændpunkt bag elementet. Enhver objektafstand giver et virtuelt, opret, mindre billede. Briller til nærsynethed udnytter dette til at skubbe fjernpunktet udad.

• Altid virtuelt billede
• m < 1 opret

Undersøgelsesoplæg

Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet

Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.

Drivende spørgsmål

En spredende linse har en negativ brændvidde. Danner den nogensinde et virkeligt, forstørret billede, som en samlende linse kan?

Forudsigelser at afveje

• Nej — en spredende linse danner altid et mindre, opretstående virtuelt billede, uanset genstandsafstanden.
• Den danner et virkeligt billede, når genstanden er tilstrækkeligt langt væk.
• Den danner altid et virkeligt, forstørret billede.

Variablers roller

Det, du indstiller:

• Genstandsafstand d_o (cm)

Det, du måler:

• Billedafstand d_i (cm)
• Forstørrelse m

Sådan forløber undersøgelsen

1. Åbn forudstillingen diverging-virtual, og tryk på Nulstil. Linsens brændvidde er fastsat til −10 cm.
2. Slå aflæsningerne af billedafstand og forstørrelse til.
3. Indstil genstandsafstanden for hver måling, og registrér billedafstanden og forstørrelsen.

Styrende ligning

Afbildning med spredende linse — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

En spredende linse har negativ brændvidde. Indsættelse af f < 0 i 1/f = 1/d_o + 1/d_i giver altid negativ d_i (virtuel) og 0 < m < 1 (formindsket, opretstående) for enhver positiv genstandsafstand.

Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud

• Beregn for én måling d_i ud fra 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = −10 cm og derefter m = −d_i/d_o. Sammenlign begge med tabellen.
• Forklar, hvorfor d_i, uanset hvor stor d_o bliver, forbliver negativ (virtuel), og m forbliver positiv og mindre end 1 for en spredende linse — i modsætning til en samlende linses opførsel i converging-real-eksperimentet.

Hvor det viser sig uden for laboratoriet

• Et dørspionhul bruger en spredende linse (eller et lignende vidvinkeldesign) til at vise et formindsket billede med stort synsfelt af den, der er udenfor. Forklar, hvorfor et formindsket billede netop er, hvad man ønsker til et spionhuls formål.
• Når d_o bliver meget stor (genstanden meget fjern), hvad nærmer d_i sig så? Sammenlign med linsens brændvidde, og forklar fysisk, hvorfor en spredende linses virtuelle billede aldrig kan bevæge sig forbi sit eget brændpunkt.

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

1. Velkommen til Spredende virtuelt billede
2. Vælg objektet
3. Tryk på Afspil
4. Altid virtuelt
5. Åbn egenskabspanelet
6. Du klarede det!

Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.

Åbn interaktivt laboratorium →

Download labark →

Tyndlinseligningen