Optik
Kanta pembina-kanta (daripada jejari)
Panjang fokus kanta ini datang daripada kelengkungan permukaannya dan indeks kacanya: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
Kanta pembina-kanta (daripada jejari) — simulasi Optik interaktif. Panjang fokus kanta ini datang daripada kelengkungan permukaannya dan indeks kacanya: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Persamaan pembina-kanta
Panjang fokus kanta ini datang daripada kelengkungan permukaannya dan indeks kacanya: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
Formula pembina-kanta 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) menunjukkan panjang fokus timbul daripada kelengkungan dan indeks kaca. Praset ini membina kanta daripada jejari eksplisit supaya anda boleh menguji bagaimana kelengkungan lebih kuat atau kaca indeks lebih tinggi memendekkan f.
- 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
- f daripada kelengkungan
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Panjang fokus satu kanta datang daripada indeks kacanya dan kelengkungan dua permukaannya. Adakah meratakan satu permukaan (jejari kelengkungan lebih besar) menaikkan atau menurunkan panjang fokus?
Ramalan untuk ditimbang
- Menaikkan -- permukaan lebih rata (jejari lebih besar) membengkokkan cahaya kurang kuat, memberi panjang fokus lebih panjang.
- Permukaan lebih rata menurunkan panjang fokus.
- Kelengkungan permukaan tidak menjejaskan panjang fokus, hanya indeks kaca berbuat demikian.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Jejari permukaan pertama R₁ (cm)
Apa yang anda ukur:
- Panjang fokus f (cm)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset pembina-kanta dan tekan Set semula. Kanta ini mempunyai indeks n = 1.5, dengan jejari permukaan keduanya ditetapkan pada R₂ = −20 cm.
- Aktifkan bacaan panjang-fokus.
- Tetapkan jejari kelengkungan permukaan pertama bagi setiap percubaan dan rekod panjang fokus terhasil.
Persamaan pengawal
Persamaan Pembina-Kanta — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)
Panjang fokus kanta nipis datang terus daripada indeks kacanya dan kedua-dua kelengkungan permukaan: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Beginilah pereka kanta meramalkan tingkah laku optik daripada parameter pembuatan fizikal.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira f daripada 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) menggunakan n = 1.5, R₂ = −20 cm. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan, menggunakan persamaan pembina-kanta, mengapa peningkatan R₁ (meratakan permukaan pertama/kurang melengkung) meningkatkan panjang fokus -- kanta lebih rata membengkokkan cahaya kurang.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Kanta ini mempunyai R₁ > 0 dan R₂ < 0 -- kedua-dua permukaan membengkok keluar (kanta bikonveks), bentuk konvergen sepunya paling kuat. Terangkan, menggunakan persamaan pembina-kanta, mengapa kanta plano-konveks (satu sisi rata, R = ∞) mempunyai panjang fokus lebih panjang daripada kanta bikonveks bagi kaca sama dan kelengkungan setanding.
- Pengeluar kanta cermin mata memilih kelengkungan permukaan (bukan sekadar indeks kaca) untuk mencapai panjang fokus preskripsi sambil mengawal berat dan ketebalan tepi. Terangkan mengapa dua pasangan (R₁, R₂) berbeza boleh memberi panjang fokus yang tepat sama, menggunakan struktur persamaan pembina-kanta.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Selamat datang ke Pembina Kanta
- Pilih kantanya
- Tekan Main
- Kelengkungan menetapkan panjang fokus
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.