光学
単純拡大鏡（角拡大）
焦点面では、収束レンズがリラックスした目に平行光線を送ります。 M = N/f (N = 25 cm)。
単純拡大鏡（角拡大） — インタラクティブな光学シミュレーション。焦点面では、収束レンズがリラックスした目に平行光線を送ります。 M = N/f (N = 25 cm)。 ブラウザで使える無料の仮想物理実験室。SI 単位のライブ測定とガイド付きチュートリアルを備えています。
角倍率
物体が焦点面にあると、収束レンズが平行光線をリラックスした目に送ります。 M = N/f (N = 25 cm)。
リラックスした目で見るには、物体を短焦点レンズの焦点面に置きます。出てくる光線は平行で、虚像は無限遠にあり、角倍率は M = N/f (N = 25 cm) です。
- M = N/f
- N = 25 cm
捜査概要
ラボを開く前に質問を計画する
このブリーフは事前レンダリングされたページを反映しています。探究の問い、競合する予測、変数の役割、支配する法則、設定、分析と発展の問いを、この順序で表示します。
運転に関する質問
リラックスした眼で使う拡大鏡は物体をレンズの焦点に置きます。短い焦点距離のレンズは角倍率を高くするか低くするでしょうか？
検討する予測
- 短い焦点距離は倍率を低くします。
- 倍率は焦点距離に依存しません。
- 高くなります。短焦点レンズなら眼の近点より物体に近づけ、見かけの角度が大きくなります。
可変的な役割
設定するもの：
- レンズ焦点距離 f (cm)
測定するもの：
- 角倍率 M
実験の進め方
- simple-magnifier プリセットを開いて Reset を押します。物体は焦点にあり虚像は無限遠です。
- 角倍率読み出しを有効にします。
- 各試行で焦点距離を設定し角倍率を記録します。
支配方程式
単純拡大鏡の角倍率 — M = N/f
物体を焦点に置いたリラックス眼の拡大鏡は M = N/f（N = 25 cm）で、短焦点ほど高倍率です。
印刷用ワークシートで生徒が求めるもの
- 標準近点 N = 25 cm を用いて M = N/f を計算し表と比較します。
- 短焦点ほど眼の近点より近くから見られ、物体が大きな角度を占めるため倍率が高い理由を説明します。
実験以外での活用
- 短焦点拡大鏡は作動距離が極端に短く、10〜20倍を超えると実用的でない理由を説明します。
- さらに高倍率には複合系が必要です。極短焦点1枚でなく中倍率を2段つなぐ方が実用的な理由を説明します。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 単純拡大鏡へようこそ
- 物体を選択
- 再生
- 近点での倍率
- インスペクターを開く
- 完了です！
インタラクティブなシミュレーションを開いてシーンを構築し、再生ボタンを押し、リアルタイム測定とガイド付きチュートリアルで探索しましょう。