Optik

Lupe (objekt inde for f)

Objekt inde for f: et forstørret, opret, virtuelt billede — den simple lupe.

Lupe (objekt inde for f) — interaktiv Optik-simulation. Objekt inde for f: et forstørret, opret, virtuelt billede — den simple lupe. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.

Simpel lupe

Objekt inde for f: et forstørret, opret, virtuelt billede — den simple lupe.

En samlende linse med objektet tættere på end brændvidden kan ikke danne et virkeligt billede; i stedet divergerer strålerne, som om de kom fra en virtuel kilde på samme side som objektet. Øjet tolker disse forlængelser som et opret, forstørret billede — princippet bag en simpel lupe og et forstørrelsesglas.

• M = N/f
• Virtuelt opret billede

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 genstand står tættere på en samlende linse end dens brændvidde. Danner linsen stadig et virkeligt billede, eller noget helt andet?

Forudsigelser at afveje

• Den danner stadig et virkeligt billede, bare længere væk.
• Den danner et forstørret, opretstående virtuelt billede på samme side som genstanden — en lup.
• Der dannes slet ikke noget billede inden for brændvidden.

Variablers roller

Det, du indstiller:

• Genstandsafstand d_o (cm)

Det, du måler:

• Billedafstand d_i (cm)
• Forstørrelse m

Sådan forløber undersøgelsen

1. Åbn forudstillingen magnifier, 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 (altid mindre end brændvidden), og registrér billedafstanden og forstørrelsen.

Styrende ligning

Forstørrelse af virtuelt billede — m = −dᵢ/dₒ

Når en genstand står inden for en samlende linses brændvidde, bliver billedafstanden d_i negativ (virtuel, samme side som genstanden), og forstørrelsen m = −d_i/d_o bliver positiv og større end 1 — et opretstående, forstørret billede, grundlaget for en lup.

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.
• Hver måling giver negativ d_i og positiv m større end 1. Forklar, hvad en negativ billedafstand betyder (virtuelt billede, samme side som genstanden), og hvorfor m er positiv her i stedet for negativ.

Hvor det viser sig uden for laboratoriet

• Dine data viser, at det at flytte genstanden tættere på linsen (mindre d_o, altid under f) forøger forstørrelsen. Forklar, hvorfor en lup holdt meget tæt på en lille genstand viser den større, end når den holdes længere væk (men stadig inden for f).
• Hvad ville der ske med billedet (og forstørrelsen), hvis genstanden blev placeret præcis i brændvidden, d_o = f? Sammenlign med resultatet i focal-point-eksperimentet.

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

1. Velkommen til Lupen
2. Vælg objektet
3. Tryk på Afspil
4. vinkelforstørrelse
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