Optika

Läätsemeistri lääts (raadiustest)

Selle läätse fookuskaugus tuleb tema pindade kõverustest ja klaasi murdeenäitajast: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Läätsemeistri lääts (raadiustest) — interaktiivne Optika simulatsioon. Selle läätse fookuskaugus tuleb tema pindade kõverustest ja klaasi murdeenäitajast: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.

Läätsemeistri võrrand

Selle läätse fookuskaugus tuleb tema pindade kõverustest ja klaasi murdeenäitajast: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Läätsetegija valem 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) näitab, et fookuskaugus tekib kõverustest ja klaasi murdeenäitajast. See eelseadistus ehitab läätse selgetest raadiustest, et saaksid testida, kuidas tugevam kõverus või kõrgema murdeenäitajaga klaas f-i lühendab.

• 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f kõverustest

Uurimise kokkuvõte

Planeeri küsimus enne labori avamist

Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.

Juhtküsimus

Läätse fookuskaugus tuleb tema klaasi näitajast ja tema kahe pinna kõverusest. Kas ühe pinna lamekamaks muutmine (suurem kõverusraadius) suurendab või vähendab fookuskaugust?

Kaalutavad ennustused

• Suurendab — lamecam pind (suurem raadius) paindutab valgust vähem, andes pikema fookuskauguse.
• Lamecam pind vähendab fookuskaugust.
• Pinna kõverus ei mõjuta fookuskaugust, ainult klaasi näitaja teeb.

Muutujate rollid

Mida sina sead:

• Esimese pinna raadius R₁ (cm)

Mida sa mõõdad:

• Fookuskaugus f (cm)

Kuidas uurimustöö käib

1. Ava läätsemeistri eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Sellel läätse on näitaja n = 1,5, teise pinna raadius fikseeritud R₂ = −20 cm.
2. Lülita sisse fookuskauguse näit.
3. Sea iga katse jaoks esime pinna kõverusraadius ja kirjuta üles tulev fookuskaugus.

Juhtiv võrrand

Läätsemeistri võrrand — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

õhukese läätse fookuskaugus tuleb otse tema klaasi näitajast ja mõlema pinna kõverusest: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Nii ennustab läätse disainer optilist käitumist füüsilistest tootmisparameetritest.

Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib

• Arvuta ühes katses f võrrandist 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂), kasutades n = 1.5, R₂ = −20 cm. Võrdle tabeliga.
• Selgita läätsemeistri võrrandi abil, miks R₁ suurendamine (esimese pinna lamekamaks/vähem kõveraks muutmine) suurendab fookuskaugust — lamecam lääts paindutab valgust vähem.

Kus see laborist kaugemale ilmneb

• Sellel läätse on R₁ > 0 ja R₂ < 0 — mõlemad pinnad punduvad väljapoole (kaksikkumer lääts), kõige tugevam levinud koonduv kuju. Selgita läätsemeistri võrrandi abil, miks tasakumeral läätse (üks lame pool, R = ∞) on pikem fookuskaugus kui sama klaasi ja võrreldava kõverusega kaksikkumerul läätse.
• Prilliläätsede tootjad valivad pindade kõverusi (mitte ainult klaasi näitajat), et saavutada ette nähtud fookuskaugus, juhtides samal ajal kaalu ja servapaksust. Selgita, miks kaks erinevat (R₁, R₂) paari saaksid anda täpselt sama fookuskauguse, kasutades läätsemeistri võrrandi struktuuri.

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

1. Tere tulemais läätsetegija juurde
2. Vali lääts
3. Vajuta Esita
4. Kõverus määrab fookuskauguse
5. Ava Omaduste paneel
6. Said hakkama!

Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.

Ava interaktiivne labor →

Laadi tööleht alla →

Õhese läätse võrrand