Optiikka

Suurennuslasi (objekti f:n sisällä)

Objekti f:n sisällä: suurennettu, pystyssä oleva näennäiskuva – yksinkertainen suurennuslasi.

Suurennuslasi (objekti f:n sisällä) – interaktiivinen Optiikka-simulaatio. Objekti f:n sisällä: suurennettu, pystyssä oleva näennäiskuva – yksinkertainen suurennuslasi. Ilmainen selaimessa toimiva virtuaalinen fysiikkalaboratorio, jossa on reaaliaikaiset SI-mittaukset ja opastettu tutoriaali.

Yksinkertainen suurennuslasi

Objekti f:n sisällä: suurennettu, pystyssä oleva näennäiskuva – yksinkertainen suurennuslasi.

Kokoava linssi, jonka objekti on lähempänä kuin polttoväli, ei voi muodostaa todellista kuvaa; sen sijaan säteet erkanevat kuin näennäislähteestä samalla puolella kuin objekti. Silmä tulkitsee nämä jatkeet pystyssä olevaksi, suurennetuksi kuvaksi – yksinkertaisen suurennuslasin ja luupin periaate.

• M = N/f
• Näennäinen pystyssä oleva kuva

Tutkimustiivistelmä

Suunnittele kysymys ennen laboratorion avaamista

Tiivistelmä vastaa esirendattua sivua: tutkimuskysymys, kilpailevat ennusteet, muuttujien roolit, hallitsevat lait, kokoonpano sekä analyysi- ja laajennuskysymykset pysyvät näkyvissä tässä järjestyksessä.

Tutkimuskysymys

Objekti on lähempänä kokoavaa linssiä kuin sen polttoväli. Muodostaako linssi silti todellisen kuvan vai jotakin erilaista?

Punniteltavat ennusteet

• Se muodostaa edelleen todellisen kuvan, vain kauempana.
• Se muodostaa suurennetun, pystyssä olevan näennäiskuvan samalla puolella kuin objekti – suurennuslasi.
• Mitään kuvaa ei muodostu lainkaan polttovälin sisällä.

Muuttujien roolit

Mitä asetat:

• Objektietäisyys d_o (cm)

Mitä mittaat:

• Kuvan etäisyys d_i (cm)
• Suurennus m

Miten tutkimus etenee

1. Avaa suurennuslasi-esiasetus ja paina Nollaa. Linnssin polttoväli on kiinnitetty arvoon 10 cm.
2. Ota käyttöön kuvan etäisyyden ja suurennuksen lukemat.
3. Aseta objektietäisyys jokaiselle suoritukselle (aina pienempi kuin polttoväli) ja kirjaa kuvan etäisyys ja suurennus.

Hallitseva yhtälö

Näennäiskuvan suurennus — m = −dᵢ/dₒ

Kun objekti istuu kokoavan linnssin polttovälin sisällä, kuvan etäisyys d_i on negatiivinen (näennäinen, sama puoli kuin objekti), ja suurennus m = −d_i/d_o on positiivinen ja suurempi kuin 1 – pystyssä oleva, suurennettu kuva, suurennuslasin perusta.

Mitä tulostettava työarkki pyytää opiskelijoita selvittämään

• Yhdelle suoritukselle laske d_i kaavasta 1/f = 1/d_o + 1/d_i arvolla f = 10 cm, sitten m = −d_i/d_o. Vertaa molempia taulukkoon.
• Jokainen suoritus antaa negatiivisen d_i:n ja positiivisen m:n suurempana kuin 1. Selitä, mitä negatiivinen kuvan etäisyys tarkoittaa (näennäiskuva, sama puoli kuin objekti) ja miksi m on tässä positiivinen negatiivisen sijaan.

Missä tämä näkyy laboratorion ulkopuolella

• Datasi osoittaa, että objektin siirtäminen lähemmäs linssiä (pienempi d_o, aina arvon f alapuolella) kasvattaa suurennusta. Selitä, miksi suurennuslasi, joka pidetään hyvin lähellä pientä objektia, näyttää sen suurempana kuin pidemmän etäisyyden päästä (mutta silti arvon f sisällä).
• Mitä kuvälle (ja suurennukselle) tapahtuisi, jos objekti sijoitettaisiin täsmälleen polttovälille, d_o = f? Vertaa polttopiste-kokeen tulokseen.

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

1. Tervetuloa suurennuslasiin
2. Valitse objekti
3. Paina Toista
4. Kulmasuurennus
5. Avaa Ominaisuudet-paneeli
6. Onnistuit!

Avaa interaktiivinen simulaatio rakentaaksesi kohtauksen, paina Toista ja tutki reaaliaikaisten mittausten ja opastetun tutoriaalin kanssa.

Avaa interaktiivinen laboratorio →

Lataa työarkki →

Ohuen linnssin yhtälö