Optika

Focal point — parallel rays

Object sa F: parallel ang lumilitaw na ray at nabubuo ang imahe sa infinity.

Focal point — parallel rays — interactive na Optika simulation. Object sa F: parallel ang lumilitaw na ray at nabubuo ang imahe sa infinity. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Focal point

Ilagay ang object sa focal point: parallel na lumalabas ang mga ray at nabubuo ang image sa infinity.

Kapag eksaktong nasa focal point ang object, parallel na lumalabas sa lens ang mga refracted ray — nabubuo ang image sa infinity. Ang boundary case na ito ang naghihiwalay sa real na image (object sa labas ng F) at virtual (object sa loob ng F). Pinapadali ng preset na masubaybayan ang mga parallel na exit ray sa ray diagram.

• d_o = f → d_i → ∞
• Lumalabas nang parallel ang mga ray

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

Habang lumalapit ang object sa focal length ng converging lens mula sa labas nito, ano ang nangyayari sa image distance?

Mga hulang timbangin

• Pumipihit ang image distance papuntang zero.
• Halos pareho lang ang image distance.
• Lumalaki nang walang limit ang image distance, diverging sa infinity mismo kapag naabot ng object ang focal point.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

• Object distance d_o (cm)

Ang sinusukat mo:

• Image distance d_i (cm)

Paano tumatakbo ang investigation

1. Buksan ang focal-point preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi sa 10 cm ang focal length ng lens.
2. I-enable ang image-distance readout.
3. Itakda ang object distance sa bawat trial (palapit sa focal length mula sa labas) at itala ang image distance.

Governing equation

Thin-Lens Equation Malapit sa Focal Point — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Habang lumalapit ang object distance d_o sa focal length f, lumalapit sa zero ang denominator (d_o − f) sa d_i = d_o·f/(d_o − f), na nagpapadala ng image distance sa infinity — 'tumatakas' ang image sa punto sa infinity.

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

• Para sa isang trial, kalkulahin ang d_i = d_o·f/(d_o − f) gamit ang f = 10 cm. Ihambing sa table.
• Ipaliwanag, gamit ang thin-lens equation, kung bakit ang paglapit ng d_o − f sa zero (mula sa positibong panig) ay nagpapadala ng d_i patungong positibong infinity.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

• Kapag eksakto sa focal point ang object, lumilitaw ang ray na lumalabas sa lens na perpektong parallel — image 'sa infinity.' Ipaliwanag kung bakit inilalagay ng parola o searchlight ang bumbilya nito mismong focal point ng lens (o salamin).
• Ang eksaktong setup na ito — source sa focal point na gumagawa ng parallel na output ray — ay tinatawag na collimator, ginagamit para gumawa ng parallel na beam para sa lab instrument. Bakit maaaring kailanganin ng mga siyentipiko ang beam ng perpektong parallel na liwanag para sa ilang experiment?

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

1. Mabuhay sa Focal Point
2. Piliin ang object
3. Pindutin ang I-play
4. Parallel na lumalabas ang mga ray
5. Buksan ang Properties panel
6. 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