Optika

Savācējlēca — reāls tēls

Priekšmets aiz f: reāls, apgriezts tēls veidojas otrā pusē (m = −dᵢ/dₒ).

Savācējlēca — reāls tēls — interaktīva Optika simulācija. Priekšmets aiz f: reāls, apgriezts tēls veidojas otrā pusē (m = −dᵢ/dₒ). Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Plānās lēcas attēlošana

Priekšmets aiz f: reāls, apgriezts tēls veidojas otrā pusē (m = −dᵢ/dₒ).

Plānās lēcas vienādojums 1/f = 1/d_o + 1/d_i nosaka tēla vietu. Kad d_o > f, tēla attālums ir pozitīvs, tāpēc stari savācas reālā tēlā otrā pusē. Negatīvā palielinājuma zīme atzīmē apgrieztību. Šis eksperiments novieto priekšmetu aiz f, lai tēls būtu ass un uz optiskā galda mēroga.

• 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• m = −d_i/d_o

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Priekšmets atrodas aiz savācējlēcas fokusa attāluma. Tam attālinoties no lēcas, vai reālais tēls, kas veidojas otrā pusē, kustas tuvāk lēcai vai tālāk?

Prognozes, ko svērt

• Tuvāk lēcai — tālāks priekšmets veido savu tēlu tuvāk fokusam.
• Tālāk no lēcas.
• Tēla attālums nav atkarīgs no priekšmeta attāluma.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Priekšmeta attālums d_o (cm)

Ko tu mēri:

• Tēla attālums d_i (cm)
• Palielinājums m

Kā izpēte norit

1. Atver savācējlēcas reālā tēla eksperimentu un nospied Atiestatīt. Lēcas fokusa attālums ir fiksēts 10 cm.
2. Ieslēdz tēla attāluma un palielinājuma rādījumus.
3. Iestati priekšmeta attālumu katram mēģinājumam un ieraksti tēla attālumu un palielinājumu.

Noteicošais vienādojums

Plānās lēcas vienādojums — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Plānai lēcai priekšmeta attālums, tēla attālums un fokusa attālums ir saistīti ar 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Šis viens vienādojums aptver gan savācēj-, gan izkliedējlēcas, izmantojot zīmētos attālumus.

Šķērsenisks palielinājums — m = −dᵢ/dₒ

Tēla izmērs attiecībā pret priekšmetu ir m = −d_i/d_o. Negatīvs m nozīmē apgrieztu tēlu; |m| > 1 nozīmē, ka tēls ir palielināts.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini d_i no 1/f = 1/d_o + 1/d_i ar f = 10 cm, tad m = −d_i/d_o. Salīdzini abus ar tabulu.
• Izskaidro, izmantojot plānās lēcas vienādojumu, kāpēc priekšmeta attālināšana no lēcas (d_o palielināšana) liek tēla attālumam sarukt uz fokusa attāluma pusi.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Katrs mēģinājums dod negatīvu palielinājumu. Izskaidro, ko negatīvs m nozīmē fizikāli tēla orientācijai salīdzinājumā ar priekšmetu.
• Kameras lēca veido reālu tēlu uz sensora jebkuram priekšmetam aiz fokusa attāluma. Izskaidro, izmantojot savus datus, kāpēc kaut kā fotografēšana ļoti tālu (d_o ≫ f) vienmēr novieto tēlu ļoti tuvu fokusa plaknei.

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

1. Tuvāk vai tālāk?
2. Pārvieto priekšmetu tālāk
3. Fiksē tēlu
4. Atver datus
5. Izskaidro savus pierādījumus

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Plānās lēcas vienādojums