Optika

Enlarger na may dalawang lens

Ang dalawang converging lens nang sunod-sunod ay nagproproyek ng pinalaking real image — ang kabuuang magnification ay produktong ng mga yugto.

Enlarger na may dalawang lens — interactive na Optika simulation. Ang dalawang converging lens nang sunod-sunod ay nagproproyek ng pinalaking real image — ang kabuuang magnification ay produktong ng mga yugto. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Two-lens enlarger

Nagpro-project ang dalawang converging lens sa series ng pinalaking real na image — ang kabuuang magnification ay produkto ng mga yugto.

Katulad na pagkakasalansan ng mga converging lens, ngunit inayos upang i-project ang pinalaking real na image sa screen o pelikula. Bawat yugto ay nag-aambag ng magnification na minumultiply sa buong train — ginagamit sa photographic enlarger at ilang projection system.

Real enlarged image
M = product ng mga stage

Investigation brief

Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab

Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.

Pangunahing tanong

Hindi tulad ng tipikal na virtual final image ng compound microscope, kailangang mag-project ang photographic enlarger ng REAL na pinalaking image sa photo paper. Kaya pa rin ba ng dalawang converging lens nang sunod ang real (hindi virtual) na final image?

Mga hulang timbangin

Hindi — laging virtual final image ang dalawang lens na naka-chain.
Sa object distance lang nakadepende, hindi sa pagkakaayos ng lens.
Oo — sa tamang spacing at focal length, real na nagda-dagrES ang final image ng two-lens chain, handa nang i-project sa surface.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

Object distance mula sa L1 (cm)

Ang sinusukat mo:

Image distance ng L1 (cm)
System magnification M

Paano tumatakbo ang investigation

Buksan ang compound-enlarger preset at pindutin ang I-reset. Ang L1 ay may f = 8 cm; ang L2 ay may f = 12 cm, magkalayo ng 34 cm.
I-enable ang L1 image-distance at system-magnification readout.
Itakda ang object distance mula sa L1 sa bawat trial at itala ang image distance ng L1 at overall system magnification.

Governing equation

Two-Stage Enlarger Magnification — M = m₁·m₂·…

Gaya ng anumang compound lens chain, produkto ng magnification ng dalawang lens ang system magnification ng enlarger: M = m₁ × m₂. Ang maingat na pagpili ng focal length at spacing ang nagtitiyak na real (hindi virtual) ang paglalagyanan ng final image, handa nang i-project.

Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet

Para sa isang trial, kalkulahin ang image distance ng L1 na d_i1 mula sa 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), tapos ang object distance ng L2 na d_o2 = 34 − d_i1, tapos ang image distance nito na d_i2 mula sa 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Sa wakas M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Ihambing ang M sa table.
Ang default object distance ng preset na ito (16 cm, ang 2f point ng L1) ay nagbibigay ng M = 2 na may REAL na final image. Ipaliwanag kung bakit mahalagang tsekin ang sign ng d_i2 (positibo = real) para malaman kung makakapag-project nga ang system na ito sa photo paper.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

Para gumana ang enlarger, dapat sa positibo (real) na distansya lampas sa L2 lumalagay ang final image, sa mismong taas kung nasaan ang photo paper. Ipaliwanag kung bakit kailangang maingat na kontrolin ng disenyo ng enlarger ang focal length at spacing ng dalawang lens para garantisadong ito.
Ihambing ang default M = 2 ng experiment na ito (real final image) sa M = 1 ng compound-relay at M = 4 ng compound-microscope (karaniwang pinapanood bilang virtual sa eyepiece). Ipaliwanag kung bakit ang PAREHONG two-lens chain math (produkto ng magnification) ay kayang bumuo ng napakamagkaibang praktikal na kinalabasan depende sa partikular na focal length at spacing.

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

Mabuhay sa Compound Enlarger
Piliin ang object
Pindutin ang I-play
Pinalaking intermediate na image
Buksan ang Properties panel
Nagawa mo ito!

Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

The Thin-Lens Equation