Optika

Žarište — paralelne zrake

Objekt u F: izlazne zrake su paralelne i slika nastaje u beskonačnosti.

Žarište — paralelne zrake — interaktivna simulacija: Optika. Objekt u F: izlazne zrake su paralelne i slika nastaje u beskonačnosti. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Žarište

Stavi objekt u žarište: izlazne zrake su paralelne i slika nastaje u beskonačnosti.

Kad objekt sjedi točno u žarištu, prelomljene zrake napuštaju leću paralelno — slika nastaje u beskonačnosti. Taj granični slučaj dijeli stvarne slike (objekt izvan F) od nestvarnih (objekt unutar F). Postav čini paralelne izlazne zrake lakima za praćenje na konstrukciji zraka.

• d_o = f → d_i → ∞
• Zrake izlaze paralelno

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

Kad se objekt približava žarišnoj duljini sabirne leće izvana, što se događa s udaljenošću slike?

Predviđanja za odvagnuti

• Udaljenost slike se smanjuje prema nuli.
• Udaljenost slike ostaje približno stalna.
• Udaljenost slike raste bez granice, divergirajući u beskonačnost upravo kad objekt dostigne žarište.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Udaljenost objekta d_o (cm)

Što mjeriš:

• Udaljenost slike d_i (cm)

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav focal-point i pritisni Resetiraj. Žarišna duljina leće fiksirana je na 10 cm.
2. Omogući očitanje udaljenosti slike.
3. Postavi udaljenost objekta za svaki pokušaj (približavajući žarišnoj duljini izvana) i zabilježi udaljenost slike.

Odgovarajuća jednadžba

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

Kad se udaljenost objekta d_o približava žarišnoj duljini f, nazivnik (d_o − f) u d_i = d_o·f/(d_o − f) teži nuli, šaljući udaljenost slike u beskonačnost — slika „bježi“ u točku u beskonačnosti.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj d_i = d_o·f/(d_o − f) koristeći f = 10 cm. Usporedi s tablicom.
• Objasni, koristeći jednadžbu tanke leće, zašto d_o − f koji teži nuli (s pozitivne strane) šalje d_i prema pozitivnoj beskonačnosti.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Kad objekt sjedi točno u žarištu, zrake koje izlaze iz leće su savršeno paralelne — slika „u beskonačnosti“. Objasni zašto svjetionik ili reflektor stavlja svoju žarulju točno u žarište leće (ili zrcala).
• Ova točna postava — izvor u žarištu koji daje paralelne izlazne zrake — zove se kolimator, korišten za stvaranje paralelnih snopova za laboratorijske instrumente. Zašto bi znanstvenicima trebao snop savršeno paralelne svjetlosti za određene pokuse?

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

1. Dobro došli u žarište
2. Odaberi objekt
3. Pritisni Pokreni
4. Zrake izlaze paralelno
5. Otvori ploču Svojstva
6. Uspjelo ti je!

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