광학
천체망원경
어포컬 렌즈는 f_objective + f_eyepiece로 구분됩니다. M = −f_objective/f_eyepiece는 먼 물체에 대한 각배율이며, 가까운 물체의 실험대 상은 대신 횡배율 f_eyepiece/f_objective를 보여줍니다.
천체망원경 — 인터랙티브 광학 시뮬레이션. 어포컬 렌즈는 f_objective + f_eyepiece로 구분됩니다. M = −f_objective/f_eyepiece는 먼 물체에 대한 각배율이며, 가까운 물체의 실험대 상은 대신 횡배율 f_eyepiece/f_objective를 보여줍니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
천문 망원경
무초점 망원경은 f_objective + f_eyepiece로 렌즈를 분리합니다. M = −f_objective/f_eyepiece.
대물렌즈의 초점면은 접안렌즈의 초점면과 일치하므로 렌즈 분리는 f_objective + f_eyepiece이고 병렬 입력은 평행을 유지합니다. 각도 배율은 초점 거리 비율입니다. 음수 기호는 반전을 나타냅니다.
- M = −f_obj/f_eye
- 각배율
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
무초점(케플러식) 망원경은 대물렌즈와 접안렌즈의 초점이 일치하도록 배치합니다. 즉, 평행광은 들어오고 평행광은 나가게 됩니다. 짧은 접안렌즈 초점 거리가 망원경 배율을 높이거나 낮추나요?
검토할 예측
- 접안렌즈가 짧을수록 배율이 낮아집니다.
- 접안렌즈 초점 거리는 배율에 영향을 주지 않습니다.
- 더 높음 - 배율은 대물렌즈와 접안렌즈의 초점 거리 비율이므로 접안렌즈의 초점 거리를 줄이면 비율이 늘어납니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 접안렌즈 초점 거리 f_e (cm)
측정하는 것:
- 각배율 M
실험 진행 방법
- 망원경 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 대물렌즈는 f = 100cm입니다. 두 렌즈는 결합된 초점 거리(무초점 조건)로 구분됩니다.
- 각배율 표시를 활성화하세요.
- 각 시행(f = 100cm로 고정된 대물렌즈)에 대한 접안렌즈의 초점 거리를 설정하고 결과 배율을 기록합니다.
지배방정식
망원경 각배율 — M = −f_o/f_e
무초점 케플러식 망원경의 각배율은 M = −f_o/f_e, 즉 대물렌즈의 초점 거리와 접안렌즈의 초점 거리의 비율입니다. 대물렌즈가 길거나 접안렌즈가 짧을수록 배율이 증가합니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에 대해 f_o = 100cm를 사용하여 M = −f_o/f_e를 계산합니다. 표와 비교해 보세요.
- 배율이 음수인 이유(간단한 케플러 망원경의 전형적인 반전 이미지)와 접안렌즈 초점 거리가 짧을수록 M의 크기가 증가하는 이유를 설명하십시오.
실험 밖에서의 활용
- 배율을 결정하는 접안렌즈와 달리, (이 초점거리만 다루는 모형에는 나타나지 않는) 대물렌즈의 지름은 망원경이 모으는 빛의 양과 궁극적인 분해능을 결정합니다. 천문학자들이 배율만이 아니라 망원경의 구경(대물렌즈 지름)에 왜 더 신경 쓰는지 설명하세요.
- 'A초점'은 평행광이 평행광을 생성한다는 의미입니다. 망원경에는 카메라 렌즈나 돋보기와 달리 단일 전체 초점 거리가 없습니다. 이 디자인이 편안한 눈으로 매우 먼 물체(효과적으로 무한대)를 보는 데 이상적인 이유를 설명하십시오.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 망원경에 오신 것을 환영합니다
- 대물 렌즈 선택
- 재생을 누르세요
- 먼 물체의 각 크기
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.