Optika

Leća proizvođača (iz polumjera)

Žarišna duljina ove leće proizlazi iz zakrivljenosti njezinih površina i indeksa stakla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Leća proizvođača (iz polumjera) — interaktivna simulacija: Optika. Žarišna duljina ove leće proizlazi iz zakrivljenosti njezinih površina i indeksa stakla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.

Jednadžba proizvođača leća

Žarišna duljina ove leće dolazi iz zakrivljenosti površina i indeksa stakla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Formula proizvođača leća 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) pokazuje da žarišna duljina proizlazi iz zakrivljenosti i indeksa stakla. Ovaj postav gradi leću iz eksplicitnih polumjera da testiraš kako jača zakrivljenost ili staklo višeg indeksa skraćuje f.

• 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f iz zakrivljenosti

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

Žarišna duljina leće dolazi iz indeksa stakla i zakrivljenosti njezine dvije površine. Povećava li ili smanjuje žarišnu duljinu izravnjavanje jedne površine (veći polumjer zakrivljenosti)?

Predviđanja za odvagnuti

• Povećava — ravnija površina (veći polumjer) slabije savija svjetlost, dajući dulju žarišnu duljinu.
• Ravnija površina smanjuje žarišnu duljinu.
• Zakrivljenost površine ne utječe na žarišnu duljinu, samo indeks stakla.

Uloge varijabli

Što postavljaš:

• Polumjer prve površine R₁ (cm)

Što mjeriš:

• Žarišna duljina f (cm)

Kako istraživanje teče

1. Otvori postav lensmaker i pritisni Resetiraj. Ova leća ima indeks n = 1.5, s polumjerom druge površine fiksnim na R₂ = −20 cm.
2. Omogući očitanje žarišne duljine.
3. Postavi polumjer zakrivljenosti prve površine za svaki pokušaj i zabilježi rezultirajuću žarišnu duljinu.

Odgovarajuća jednadžba

Jednadžba proizvođača leća — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

Žarišna duljina tanke leće dolazi izravno iz indeksa stakla i obje zakrivljenosti površina: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Ovako dizajner leća predviđa optičko ponašanje iz fizičkih parametara proizvodnje.

Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade

• Za jedan pokušaj izračunaj f iz 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) koristeći n = 1.5, R₂ = −20 cm. Usporedi s tablicom.
• Objasni, koristeći jednadžbu proizvođača leća, zašto povećanje R₁ (ravnija/manje zakrivljena prva površina) povećava žarišnu duljinu — ravnija leća slabije savija svjetlost.

Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija

• Ova leća ima R₁ > 0 i R₂ < 0 — obje površine izbočene prema van (bikonveksna leća), najjači uobičajeni sabirni oblik. Objasni, koristeći jednadžbu proizvođača leća, zašto planokonveksna leća (jedna ravna strana, R = ∞) ima dulju žarišnu duljinu od bikonveksne istog stakla i usporedive zakrivljenosti.
• Proizvođači naočalnih leća biraju zakrivljenosti površina (ne samo indeks stakla) za postizanje propisane žarišne duljine uz kontrolu težine i debljine ruba. Objasni zašto bi dva različita para (R₁, R₂) mogla dati točno istu žarišnu duljinu, koristeći strukturu jednadžbe proizvođača leća.

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

1. Dobro došli u proizvođača leća
2. Odaberi leću
3. Pritisni Pokreni
4. Zakrivljenost određuje žarišnu duljinu
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