اپتیک
آینهٔ تخت
آینهٔ تخت تصویری مستقیم و هماندازه مجازی به همان اندازه پشت خود میسازد که جسم جلوست.
آینهٔ تخت — شبیهسازی تعاملی اپتیک. آینهٔ تخت تصویری مستقیم و هماندازه مجازی به همان اندازه پشت خود میسازد که جسم جلوست. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
آینهٔ تخت
آینهٔ تخت تصویری مستقیم و هماندازه مجازی به همان اندازه پشت خود میسازد که جسم جلوست.
بازتاب از سطح تخت از قانون تابش پیروی میکند. فاصلهٔ تصویر پشت آینه برابر فاصلهٔ جسم است و بزرگنمایی یک میشود. تصویر مجازی است چون پرتوهای بازتابیده واقعاً آنجا همگرا نمیشوند — مغز در راستای امتدادهای خطچین به عقب برونیابی میکند.
- m = +1
- فاصلهٔ تصویر = فاصلهٔ جسم
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
آینهٔ تخت معمولی، حالت روزمرهٔ تصویرسازی آینهای است. با دورکردن جسم از آینهٔ تخت، آیا اندازهٔ تصویر مجازیاش تغییر میکند؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- تصویر با دورشدن جسم کوچک میشود.
- نه — تصویر آینهٔ تخت همیشه هماندازهٔ جسم است (بزرگنمایی دقیقاً 1)، هر فاصلهای.
- تصویر با دورشدن جسم بزرگ میشود.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- فاصلهٔ جسم d_o (cm)
آنچه اندازه میگیرید:
- فاصلهٔ تصویر d_i (cm)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم آینهٔ تخت را باز کنید و Reset بزنید.
- قرائت فاصلهٔ تصویر را فعال کنید.
- فاصلهٔ جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید و فاصلهٔ تصویر را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
آینهٔ تخت بهعنوان f ← ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
آینهٔ تخت حالت خاص معادلهٔ آینه با طول کانونی بینهایت است: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i دقیقاً d_i = −d_o را الزام میکند، با بزرگنمایی همیشه 1 — تصویر مجازی راست و بدون بزرگنمایی.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، تأیید کنید دقیقاً d_i = −d_o است (آینهٔ تخت حد f → ∞ معادلهٔ آینه است). با جدول مقایسه کنید.
- توضیح دهید چرا تصویر آینهٔ تخت همیشه دقیقاً به همان اندازه پشت آینه است که جسم جلوی آن، و بزرگنمایی همیشه دقیقاً 1 است.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- میتوان آینهٔ تخت را آینهای خمیده با طول کانونی بینهایت دانست (کاملاً تخت = انحنای صفر). با 1/f = 1/d_o + 1/d_i و f → ∞ توضیح دهید چرا این دقیقاً d_i = −d_o را الزام میکند.
- وقتی به سوی آینهٔ تخت میروید، تصویرتان با همان نرخ به سوی شما میآید — فاصلهٔ تصویر همیشه دقیقاً با فاصلهٔ خودتان از سطح آینه برابر است. چرا این آینهٔ تخت را در برابر آینههای خمیده و عدسیها یکتا و ساده میکند؟
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- به آینهٔ تخت خوش آمدید
- انتخاب جسم
- Play را بفشارید
- تصویر پشت آینه
- 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.