Optika

Relay na may dalawang lens

Gumagawa ang unang lens ng real na baligtad na imahe; muling inii-image ito ng pangalawa. Nagka-cancel ang dalawang pagbabaligtad sa nakatayong system image.

Relay na may dalawang lens — interactive na Optika simulation. Gumagawa ang unang lens ng real na baligtad na imahe; muling inii-image ito ng pangalawa. Nagka-cancel ang dalawang pagbabaligtad sa nakatayong system image. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Two-lens relay

Gumagawa ang unang lens ng real na inverted na image; muli itong ginagawa ng pangalawa. Nagkakansela ang dalawang inversion sa tuwid na system image.

Bumubuo ang objective lens ng real na intermediate na image; muli itong ipinapakita ng eyepiece o pangalawang lens para sa tagapanood. Ang dalawang inversion ay nagbubunga ng tuwid na final na image — isang standard na relay sa microscope at projection system. Ang spacing ay dapat maglagay ng intermediate na image sa angkop na conjugate point.

Dalawang real image
Kabuuang M = product

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

Dalawang magkaparehong converging lens ang inilagay para ang image ng unang lens ay maging object ng pangalawa. Ba simpleng minumultiply ang overall system magnification ang dalawang indibidwal na magnification?

Mga hulang timbangin

Kabuuan ang system magnification ng indibidwal na magnification.
Oo — produkto ang system magnification ng magnification ng bawat lens: M = m₁ × m₂.
Hindi mahuhulaan ang system magnification mula sa indibidwal na lens.

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-relay preset at pindutin ang I-reset. Parehong f = 10 cm ang dalawang lens, magkalayo ng 40 cm.
I-enable ang first-lens image-distance at system-magnification readout.
Itakda ang object distance mula sa lens 1 sa bawat trial at itala ang unang image distance at overall system magnification.

Governing equation

Compound System Magnification — M = m₁·m₂·…

Para sa anumang chain ng imaging element, produkto ng magnification ng bawat element ang overall system magnification: M = m₁ × m₂ × … Ine-image ng bawat element ang anumang object (tunay o image ng naunang element) na aktwal nitong natatanggap.

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 = 10 cm), tapos ang object distance ng L2 na d_o2 = 40 − d_i1, tapos ang image distance ng L2 na d_i2 mula sa 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Sa wakas M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Ihambing ang M sa table.
Ipaliwanag kung bakit ang real image ng L1 ay nagiging tunay na OBJECT ng L2 — walang pakialam ang pangalawang lens na ang 'object' nito ay image na ginawa ng unang lens; ine-image lang nito ang anumang ray na umaabot dito.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

Kapag nasa 2f point ng L1 ang object (d_o1 = 20 cm, kaya d_i1 = 20 cm din), eksaktong 1 ang system magnification — parehong sukat at orientasyon ang final image gaya ng orihinal na object, kahit dumaan ito sa dalawang hiwalay na pagbabaligtad. Ipaliwanag kung bakit nagka-cancel ang dalawang inversion (isa kada lens) para sa katumbas-na-nakatayong final orientation… o hindi? Tsekin ang sign mo.
Ginagamit ang multi-lens relay system na gaya nito sa endoscope at periscope para mag-transport ng image sa malayo nang walang pagkawala ng sukat o kalinawan. Ipaliwanag kung bakit hindi makakamit ng iisang napakahabang focal length na lens ang parehong compact na relay.

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

Mabuhay sa Compound Relay
Piliin ang unang lens
Pindutin ang I-play
Two-lens relay
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