اپتیک
ذرهبین ساده (زاویهای)
در صفحهٔ کانونی، عدسی همگرا پرتوهای موازی به چشم آسوده میفرستد؛ M = N/f (N = 25 cm).
ذرهبین ساده (زاویهای) — شبیهسازی تعاملی اپتیک. در صفحهٔ کانونی، عدسی همگرا پرتوهای موازی به چشم آسوده میفرستد؛ M = N/f (N = 25 cm). آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
بزرگنمایی زاویهای
با جسم در صفحهٔ کانونی، عدسی همگرا پرتوهای موازی به چشم آسوده میفرستد؛ M = N/f (N = 25 cm).
برای دید با چشم آسوده، جسم را در صفحهٔ کانونی عدسیای با طول کانونی کوتاه بگذارید. پرتوهای خروجی موازیاند، تصویر مجازی در بینهایت است و بزرگنمایی زاویهای M = N/f برای N = 25 cm است.
- M = N/f
- N = 25 cm
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
ذرهبین سادهٔ بهکاررفته با چشم آرام، جسمش دقیقاً روی نقطهٔ کانونی عدسی است. آیا عدسی کوتاهکانونیتر بزرگنمایی زاویهای بالاتر یا پایینتری میدهد؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- فاصلهٔ کانونی کوتاهتر بزرگنمایی کمتری میدهد.
- بزرگنمایی به فاصلهٔ کانونی عدسی بستگی ندارد.
- بالاتر — فاصلهٔ کانونی کوتاهتر اجازه میدهد خیلی نزدیکتر از نقطهٔ نزدیکِ بدون کمک چشم به جسم برسید و اندازهٔ زاویهای ظاهری بزرگتری بسازید.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- فاصلهٔ کانونی عدسی f (cm)
آنچه اندازه میگیرید:
- بزرگنمایی زاویهای M
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم ذرهبین ساده را باز کنید و Reset بزنید. جسم دقیقاً روی نقطهٔ کانونی عدسی است (دیدن با چشم آرام، تصویر مجازی در بینهایت).
- قرائت بزرگنمایی زاویهای را فعال کنید.
- فاصلهٔ کانونی عدسی را برای هر آزمایش تنظیم کنید و بزرگنمایی زاویهای حاصل را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
بزرگنمایی زاویهای ذرهبین ساده — M = N/f
ذرهبینی که با چشم ریلکس و جسمش روی نقطهٔ کانونی استفاده شود بزرگنمایی زاویهای M = N/f به دست میدهد که در آن N = 25 cm فاصلهٔ استاندارد نقطهٔ نزدیک است. طول کانونی کوتاهتر یعنی بزرگنمایی بیشتر.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، M = N/f را با فاصلهٔ استاندارد نقطهٔ نزدیک N = 25 cm حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- توضیح دهید چرا فاصلهٔ کانونی کوتاهتر بزرگنمایی بالاتری میدهد: به چشمِ آرام اجازه میدهد جسم را خیلی نزدیکتر از نقطهٔ نزدیکِ بدونکمکِ خودش ببیند و جسم زاویهٔ بسیار بزرگتری بگیرد.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- ذرهبینهای بسیار کوتاهکانونی (با M بالا) فاصلهٔ کاری بسیار کوتاهی هم دارند (جسم تقریباً به عدسی میچسبد) که از بزرگنمایی معینی به بعد عملی نیست. توضیح دهید چرا لوپ جواهرفروشی و ذرهبینهای دستی ساده بهندرت از حدود 10× تا 20× فراتر میروند.
- برای بزرگنمایی خیلی بالاتر از آنچه عدسی ساده عملاً میدهد، طراحان اپتیکی به سامانههای مرکب میروند (مثل آزمایش میکروسکوپ مرکب). توضیح دهید چرا زنجیرکردن دو مرحلهٔ بزرگنمایی متوسط، بهجای یک عدسی بسیار کوتاهکانونی، راهحل عملی است.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- به ذرهبین ساده خوش آمدید
- انتخاب جسم
- Play را بفشارید
- بزرگنمایی نزدیکنقطه
- 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.