اپتیک
ذرهبین (جسم درون f)
جسم درون f: تصویری بزرگشده، مستقیم و مجازی — ذرهبین ساده.
ذرهبین (جسم درون f) — شبیهسازی تعاملی اپتیک. جسم درون f: تصویری بزرگشده، مستقیم و مجازی — ذرهبین ساده. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
ذرهبین ساده
جسم درون f: تصویری بزرگشده، مستقیم و مجازی — ذرهبین ساده.
عدسی همگرا با جسمی نزدیکتر از فاصلهٔ کانونی نمیتواند تصویر حقیقی بسازد؛ بهجایش پرتوها همچنان واگرا میمانند گویی از منبعی مجازی در همان سمت جسم میآیند. چشم این امتدادها را تصویری مستقیم و بزرگشده میگیرد — اصل ذرهبین ساده و لوپ.
- M = N/f
- تصویر مجازی عمودی
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
جسمی به عدسی همگرا نزدیکتر از فاصلهٔ کانونیاش است. آیا عدسی همچنان تصویر حقیقی میسازد یا چیز دیگری؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- همچنان تصویر حقیقی میسازد، فقط دورتر.
- تصویری مجازی، مستقیم و بزرگشده در همان سمت جسم میسازد — ذرهبین.
- درون فاصلهٔ کانونی اصلاً تصویری ساخته نمیشود.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- فاصلهٔ جسم d_o (cm)
آنچه اندازه میگیرید:
- فاصلهٔ تصویر d_i (cm)
- بزرگنمایی m
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم ذرهبین را باز کنید و Reset بزنید. فاصلهٔ کانونی عدسی ثابت 10 cm است.
- قرائتهای فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را فعال کنید.
- فاصلهٔ جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید (همیشه کمتر از فاصلهٔ کانونی) و فاصلهٔ تصویر و بزرگنمایی را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
بزرگنمایی تصویر مجازی — m = −dᵢ/dₒ
وقتی جسم درون طول کانونی عدسی همگرا قرار گیرد، فاصلهٔ تصویر d_i منفی درمیآید (مجازی، همسمت با جسم) و بزرگنمایی m = −d_i/d_o مثبت و بزرگتر از 1 درمیآید — تصویری راست و بزرگشده؛ اساس ذرهبین.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، d_i را از 1/f = 1/d_o + 1/d_i با f = 10 cm حساب کنید، سپس m = −d_i/d_o. هر دو را با جدول مقایسه کنید.
- هر آزمایش d_i منفی و m مثبتِ بزرگتر از 1 میدهد. توضیح دهید فاصلهٔ تصویر منفی چه معنایی دارد (تصویر مجازی، همان سمت جسم) و چرا m اینجا مثبت است نه منفی.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- دادههایتان نشان میدهد نزدیککردن جسم به عدسی (d_o کوچکتر، همیشه زیر f) بزرگنمایی را زیاد میکند. توضیح دهید چرا ذرهبینیِ خیلی نزدیک به جسم کوچک، آن را بزرگتر از نگهداشتن دورتر (ولی هنوز درون f) نشان میدهد.
- اگر جسم دقیقاً در طول کانونی یعنی d_o = f قرار گیرد، بر سر تصویر (و بزرگنمایی) چه میآید؟ با نتیجهٔ آزمایش focal-point مقایسه کنید.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- به ذرهبین خوش آمدید
- انتخاب جسم
- Play را بفشارید
- بزرگنمایی زاویهای
- 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.