اپتیک
بزرگکنندهٔ دو عدسی
دو عدسی همگرا در پی، تصویر حقیقی بزرگشده میسازند — بزرگنمایی کل، حاصلضرب مرحلههاست.
بزرگکنندهٔ دو عدسی — شبیهسازی تعاملی اپتیک. دو عدسی همگرا در پی، تصویر حقیقی بزرگشده میسازند — بزرگنمایی کل، حاصلضرب مرحلههاست. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
بزرگنمای دوعدسی
دو عدسی همگرا در پی، تصویر حقیقی بزرگشده میاندازند — بزرگنمایی کل حاصلضرب مرحلههاست.
چیدمان مشابه عدسیهای همگرا، اما برای انداختن تصویر حقیقی بزرگشده روی پرده یا فیلم. هر مرحله بزرگنماییای میدهد که در زنجیره ضرب میشود — در بزرگکنندههای عکاسی و بعضی سامانههای پروجکشن.
- تصویر حقیقی بزرگشده
- M = حاصلضرب مراحل
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامهریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیشبینیهای رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسشهای گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید میمانند.
پرسش محوری
برخلاف تصویر نهایی معمولاً مجازیِ میکروسکوپ مرکب، بزرگکنندهٔ عکس باید تصویر «حقیقی» بزرگشدهای روی کاغذ عکس بیندازد. آیا دو عدسی همگرا در پیهم همچنان میتوانند تصویر نهایی حقیقی (نه مجازی) بسازند؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- نه — زنجیرکردن دو عدسی همیشه تصویر نهایی مجازی میسازد.
- فقط به فاصلهٔ جسم بستگی دارد، نه به چیدمان عدسیها.
- بله — با فاصلهگذاری و فواصل کانونی درست، تصویر نهایی زنجیرهٔ دو عدسی حقیقی میافتد و آمادهٔ انداختن روی سطح است.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- فاصلهٔ جسم از L1 (cm)
آنچه اندازه میگیرید:
- فاصلهٔ تصویر L1 (cm)
- بزرگنمایی سامانه M
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیمی compound-enlarger را باز کنید و Reset را بفشارید. L1 دارای f = 8 cm است؛ L2 دارای f = 12 cm است و با فاصلهٔ 34 cm جدا شدهاند.
- قرائتهای فاصلهٔ تصویر L1 و بزرگنمایی سامانه را فعال کنید.
- فاصلهٔ جسم از L1 را برای هر آزمایش تنظیم کنید و فاصلهٔ تصویر L1 و بزرگنمایی کل سامانه را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
بزرگنمایی دومرحلهای بزرگکننده — M = m₁·m₂·…
مانند هر زنجیرهٔ عدسی مرکب، بزرگنمایی سامانهٔ بزرگکننده حاصلضرب بزرگنمایی تکتک دو عدسی آن است: M = m₁ × m₂. انتخاب دقیق طولهای کانونی و فاصلهگذاری تضمین میکند تصویر نهایی حقیقی (نه مجازی) بیفتد و آمادهٔ پرتاب باشد.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، فاصلهٔ تصویر L1 یعنی d_i1 را از 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 حساب کنید (f₁ = 8 cm)، سپس فاصلهٔ جسم L2 یعنی d_o2 = 34 − d_i1، سپس فاصلهٔ تصویر آن یعنی d_i2 را از 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). در پایان M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). مقدار M را با جدول مقایسه کنید.
- فاصلهٔ جسم پیشفرض این پیشتنظیم (16 cm، فاصلهٔ دوبرابر کانونی L1 یعنی نقطهٔ 2f) مقدار M = 2 با تصویر نهایی حقیقی میدهد. توضیح دهید چرا بررسی علامت d_i2 (مثبت = حقیقی) برای اینکه آیا این سامانه واقعاً میتواند روی کاغذ عکاسی تصویر بیندازد اهمیت دارد.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- برای کارکردن بزرگکننده، تصویر نهاییاش باید در فاصلهٔ مثبت (حقیقی) فراتر از L2 و درست در بلندی کاغذ عکس بیفتد. توضیح دهید چرا طراحی بزرگکننده باید هر دو فاصلهٔ کانونی عدسیها و فاصلهگذاریشان را دقیق کنترل کند تا این تضمین شود.
- مقدار پیشفرض این آزمایش یعنی M = 2 (تصویر نهایی حقیقی) را با M = 1 در compound-relay و M = 4 در compound-microscope (که معمولاً بهصورت مجازی از طریق چشمی دیده میشود) مقایسه کنید. توضیح دهید چرا همان ریاضیاتِ زنجیرهٔ دوعدسی (حاصلضرب بزرگنماییها) بسته به طولهای کانونی و فاصلهگذاری انتخابی، پیامدهای عملی اینقدر متفاوت تولید میکند.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- به بزرگکنندهٔ مرکب خوش آمدید
- انتخاب جسم
- Play را بفشارید
- تصویر میانی بزرگشده
- پنل ویژگیها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیهسازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازهگیریهای زنده و آموزش هدایتشده کاوش کنید.