Optika
Lencsekészítő lencse (sugárakból)
A lencse gyújtótávolsága a felületei görbületeiből és az üveg törésmutatójából jön: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
Lencsekészítő lencse (sugárakból) — interaktív Optika szimuláció. A lencse gyújtótávolsága a felületei görbületeiből és az üveg törésmutatójából jön: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Lencsekészítő képlet
A lencse gyújtótávolsága a felületei görbületeiből és az üveg törésmutatójából jön: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
A lencsekészítő képlet 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) megmutatja, hogy a gyújtótávolság a görbületekből és az üveg törésmutatójából származik. Ez az előbeállítás explicit sugarakból épít lencsét, hogy teszteld, hogyan rövidíti a f-et az erősebb görbület vagy a magasabb törésmutatójú üveg.
- 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
- f a görbületekből
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A lencse gyújtótávolsága az üveg törésmutatójából és két felszínének görbületéből jön. Egy felszín laposabbá tételével (nagyobb görbületi sugárral) nő vagy csökken a gyújtótávolság?
Mérlegelendő jóslatok
- Nő — a laposabb felszín (nagyobb sugár) kevésbé töri erősen a fényt, hosszabb gyújtótávolságot adva.
- A laposabb felszín csökkenti a gyújtótávolságot.
- A felszíni görbület nem befolyásolja a gyújtótávolságot, csak az üveg törésmutatója.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Első felszín sugara R₁ (cm)
Amit mérsz:
- Gyújtótávolság f (cm)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a lensmaker előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Ennek a lencsének törésmutatója n = 1.5, második felszínének sugara R₂ = −20 cm-re rögzített.
- Engedélyezd a gyújtótávolság-kijelzőt.
- Állítsd be az első felszín görbületi sugárát minden mérésnél, és rögzítsd az eredő gyújtótávolságot.
Vezéregyenlet
Lencsekészítő képlet — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)
A vékony lencse gyújtótávolsága közvetlenül az üveg törésmutatójából és mindkét felszín görbületéből jön: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Így jósolja meg a lencsetervező az optikai viselkedést a fizikai gyártási paraméterekből.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az f-et az 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) n = 1.5, R₂ = −20 cm használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg a lencsekészítő egyenlettel, miért növeli az R₁ növelése (az első felszín laposabbá/kevésbé görbévé tétele) a gyújtótávolságot — a laposabb lencse kevésbé töri a fényt.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Ennek a lencsének R₁ > 0 és R₂ < 0 — mindkét felszín kifelé domborodik (két domború lencse), a legerősebb gyakori gyűjtő alak. Magyarázd meg a lencsekészítő egyenlettel, miért hosszabb gyújtótávolsága van egy síkdomború lencsének (egy lapos oldallal, R = ∞), mint azonos üvegből, hasonló görbületű két domború lencsének.
- A szemüveglencse-gyártók a felszíni görbületeket választják meg (nem csak az üveg törésmutatóját), hogy előírt gyújtótávolságot érjenek el, közben szabályozva a súlyt és a peremvastagságot. Magyarázd meg a lencsekészítő egyenlet szerkezetével, miért adhat két különböző (R₁, R₂) pár pontosan ugyanazt a gyújtótávolságot.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Üdv a Lencsekészítőnél
- Válaszd ki a lencsét
- Nyomd meg az Indítást
- A görbület határozza meg a gyújtótávolságot
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.