Optika

Paprasta lupa (kampinė)

Židinio plokštumoje sutraukiantysis lęšis siunčia lygiagrečius spindulius atsipalaidavusiai akiai; M = N/f (N = 25 cm).

Paprasta lupa (kampinė) — interaktyvi Optika simuliacija. Židinio plokštumoje sutraukiantysis lęšis siunčia lygiagrečius spindulius atsipalaidavusiai akiai; M = N/f (N = 25 cm). Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.

Kampinis didinimas

Daiktui židinio plokštumoje, sutraukiantysis lęšis siunčia lygiagrečius spindulius atsipalaidavusiai akiai; M = N/f (N = 25 cm).

Atsipalaidavusios akies žiūrėjimui padėk daiktą trumpo židinio nuotolio lęšio židinio plokštumoje. Išeinantys spinduliai lygiagretūs, tariamas atvaizdas begalybėje, o kampinis didinimas M = N/f esant N = 25 cm.

• M = N/f
• N = 25 cm

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

Paprastasis didinamasis stiklas, naudojamas su atsipalaidavusia akimi, turi savo daiktą pastatytą tiksliai lęšio židinio taške. Ar trumpesnio židinio nuotolio lęšis duoda aukštesnį ar žemesnį kampinį didinimą?

Svarstytini spėjimai

• Trumpesnis židinio nuotolis duoda žemesnį didinimą.
• Didinimas nepriklauso nuo lęšio židinio nuotolio.
• Aukštesnį — trumpesnis židinio nuotolis leidžia tau prieiti daug arčiau daikto, nei akies negelbstimas artimasis taškas leistų, gamindamas didesnį regimąjį kampinį dydį.

Kintamųjų vaidmenys

Ką tu nustatai:

• Lęšio židinio nuotolis f (cm)

Ką tu matauji:

• Kampinis didinimas M

Kaip vyksta tyrimas

1. Atidaryk „Paprastoji lupa“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Daiktas sėdi tiksliai lęšio židinio taške (atsipalaidavusios akies žiūrėjimas, tariamas atvaizdas begalybėje).
2. Įjunk kampinio didinimo rodmuo.
3. Nustatyk lęšio židinio nuotolį kiekvienam bandymui ir užsirašyk gaunamąjį kampinį didinimą.

Valdančioji lygtis

Paprastosios lupos kampinis didinimas — M = N/f

Didinamasis stiklas, naudojamas su atsipalaidavusia akimi ir jo daiktu židinio taške, pasiekia kampinį didinimą M = N/f, kur N = 25 cm yra standartinis artimojo taško atstumas. Trumpesnis židinio nuotolis reiškia aukštesnį didinimą.

Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti

• Vienam bandymui apskaičiuok M = N/f naudodamas standartinį artimojo taško atstumą N = 25 cm. Palygink su lentele.
• Paaiškink, kodėl trumpesnis židinio nuotolis duoda aukštesnį didinimą: jis leidžia atsipalaidavusiai akiai žiūrėti daiktą iš gerokai arčiau, nei jos pačios negelbstimas artimasis taškas kada leistų, priversdamas daiktą užimti gerokai didesnį kampą.

Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų

• Labai trumpo židinio nuotolio lupos (duodančios aukštą M) taip pat turi labai trumpus darbo atstumus (daiktas beveik liečia lęšį), kas tampa nepraktiška už tam tikros ribos. Paaiškink, kodėl juvelyro loupės ir paprasti rankiniai didintuvai retai viršija maždaug 10×–20×.
• Didesniam didinimui, nei paprastas lęšis praktiškai gali pasiekti, optiniai dizaineriai peršoka prie sudėtinių sistemų (kaip „Sudėtinis mikroskopas“ eksperimentas). Paaiškink, kodėl dviejų vidutinio didinimo pakopų grandininimas, o ne vieno itin trumpo židinio nuotolio lęšio naudojimas, yra praktinis sprendimas.

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

1. Sveiki atvykę prie paprastosios lupos
2. Pasirink daiktą
3. Spausk Leisti
4. Artimojo taško didinimas
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