Optika

Sabirna leća — stvarna slika

Objekt izvan f: stvarna, obrnuta slika nastaje na daljoj strani (m = −dᵢ/dₒ).

Sabirna leća — stvarna slika — interaktivna simulacija: Optika. Objekt izvan f: stvarna, obrnuta slika nastaje na daljoj strani (m = −dᵢ/dₒ). Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Preslikavanje tankom lećom

Objekt izvan f: stvarna, obrnuta slika nastaje na daljoj strani (m = −dᵢ/dₒ).

Jednadžba tanke leće 1/f = 1/d_o + 1/d_i određuje položaj slike. Kad je d_o > f, udaljenost slike je pozitivna, pa se zrake skupljaju u stvarnu sliku na daljoj strani. Negativan predznak povećanja označava obrnutost. Ovaj postav stavlja objekt izvan f da slika bude oštra i na skali optičkog stola.

• 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• m = −d_i/d_o

Sažetak istraživanja

Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij

Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.

Središnje pitanje

Objekt sjedi izvan žarišne duljine sabirne leće. Dok ga pomičeš dalje od leće, približava li se stvarna slika na drugoj strani leći ili udaljava?

Predviđanja za odvagnuti

• Bliže leći — udaljeniji objekt stvara sliku bliže žarištu.
• Dalje od leće.
• Udaljenost slike ne ovisi o udaljenosti objekta.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Udaljenost objekta d_o (cm)

Što mjeriš:

• Udaljenost slike d_i (cm)
• Povećanje m

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav converging-real i pritisni Resetiraj. Žarišna duljina leće fiksirana je na 10 cm.
2. Omogući očitanja udaljenosti slike i povećanja.
3. Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj i zabilježi udaljenost slike i povećanje.

Odgovarajuća jednadžba

Jednadžba tanke leće — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Za tanku leću, udaljenost objekta, udaljenost slike i žarišna duljina povezane su s 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Ova jednadžba pokriva i sabirne i rasipne leće, koristeći predznačene udaljenosti.

Bočno povećanje — m = −dᵢ/dₒ

Veličina slike u odnosu na objekt je m = −d_i/d_o. Negativan m znači obrnutu sliku; |m| > 1 znači da je slika povećana.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj d_i iz 1/f = 1/d_o + 1/d_i koristeći f = 10 cm, zatim m = −d_i/d_o. Usporedi oba s tablicom.
• Objasni, koristeći jednadžbu tanke leće, zašto pomicanje objekta dalje od leće (povećanje d_o) tjera udaljenost slike da se smanji prema žarišnoj duljini.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Svaki pokušaj daje negativno povećanje. Objasni što negativan m fizikalno znači za orijentaciju slike u usporedbi s objektom.
• Objektiv kamere stvara stvarnu sliku na senzoru za svaki objekt izvan žarišne duljine. Objasni, koristeći svoje podatke, zašto fotografiranje nečega vrlo dalekog (d_o ≫ f) uvijek smješta sliku vrlo blizu žarišne ravnine.

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

1. Bliže ili dalje?
2. Pomakni objekt dalje
3. Snimi sliku
4. Otvori podatke
5. Objasni svoje dokaze

Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Otvori interaktivni laboratorij →

Preuzmi radni list →

Jednadžba tanke leće