Optika

Židinio taškas — lygiagretūs spinduliai

Daiktas ties F: išeinantys spinduliai lygiagretūs, atvaizdas formuojasi begalybėje.

Židinio taškas — lygiagretūs spinduliai — interaktyvi Optika simuliacija. Daiktas ties F: išeinantys spinduliai lygiagretūs, atvaizdas formuojasi begalybėje. Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.

Židinio taškas

Padėk daiktą židinio taške: išeinantys spinduliai lygiagretūs, atvaizdas formuojasi begalybėje.

Kai daiktas stovi tiksliai židinio taške, lūžę spinduliai palieka lęšį lygiagrečiai — atvaizdas formuojasi begalybėje. Šis kraštinis atvejis skiria realius atvaizdus (daiktas už F) nuo tariamų (daiktas viduje F). Eksperimentas daro lygiagrečius išeinančius spindulius lengvai sekamus spindulių schemoje.

• d_o = f → d_i → ∞
• Spinduliai išeina lygiagrečiai

Tyrimo santrauka

Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją

Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.

Pagrindinis klausimas

Daiktui artėjant prie sutraukiančiojo lęšio židinio nuotolio iš išorės, kas atsitinka atvaizdo atstumui?

Svarstytini spėjimai

• Atvaizdo atstumas traukiasi link nulio.
• Atvaizdo atstumas lieka maždaug pastovus.
• Atvaizdo atstumas auga be ribų, diverguodamas į begalybę, vos daiktas pasiekia židinio tašką.

Kintamųjų vaidmenys

Ką tu nustatai:

• Daikto atstumas d_o (cm)

Ką tu matauji:

• Atvaizdo atstumas d_i (cm)

Kaip vyksta tyrimas

1. Atidaryk „Židinio taškas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Lęšio židinio nuotolis fiksuotas 10 cm.
2. Įjunk atvaizdo atstumo rodmuo.
3. Nustatyk daikto atstumą kiekvienam bandymui (artėjant prie židinio nuotolio iš išorės) ir užsirašyk atvaizdo atstumą.

Valdančioji lygtis

Plonojo lęšio lygtis šalia židinio taško — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Daikto atstumui d_o artėjant prie židinio nuotolio f, vardiklis (d_o − f) formulėje d_i = d_o·f/(d_o − f) artėja prie nulio, siųsdamas atvaizdo atstumą į begalybę — atvaizdas „pabėga“ į tašką begalybėje.

Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti

• Vienam bandymui apskaičiuok d_i = d_o·f/(d_o − f) naudodamas f = 10 cm. Palygink su lentele.
• Paaiškink, naudodamas plonojo lęšio lygtį, kodėl d_o − f artėjimas prie nulio (iš teigiamos pusės) siunčia d_i į teigiamą begalybę.

Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų

• Daiktui sėdint tiksliai židinio taške, spinduliai, paliekantys lęšį, išeina tobulai lygiagrečiai — atvaizdas „begalybėje“. Paaiškink, kodėl švyturys ar prožektorius stato savo lemputę tiksliai lęšio (ar veidrodžio) židinio taške.
• Būtent ši sąranka — šaltinis židinio taške, gaminanti lygiagrečius išėjimo spindulius — vadinama kolimatoriumi, naudojamu lygiagretiems pluoštams kurti laboratoriniams prietaisams. Kodėl mokslininkams gali reikėti tobulai lygiagrečios šviesos pluošto tam tikriems eksperimentams?

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

1. Sveiki atvykę prie židinio taško
2. Pasirink daiktą
3. Spausk Leisti
4. Spinduliai išeina lygiagrečiai
5. Atidaryk Savybių skydą
6. Tau pavyko!

Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.

Atidaryk interaktyvią laboratoriją →

Atsisiųsti darbo lapą →

Plonojo lęšio lygtis