Optikk

Tolinse-forstørrer

To samlende linser i rekke projiserer et forstørret reelt bilde — totalforstørrelsen er produktet av trinnene.

Tolinse-forstørrer — interaktiv Optikk-simulering. To samlende linser i rekke projiserer et forstørret reelt bilde — totalforstørrelsen er produktet av trinnene. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.

Tolinse-forstørrer

To samlende linser i rekke projiserer et forstørret reelt bilde — totalforstørrelsen er produktet av trinnene.

Lignende stabling av samlende linser, men arrangert for å projisere et forstørret reelt bilde på en skjerm eller film. Hvert trinn bidrar med forstørrelse multiplisert gjennom kjeden — brukt i fotoforstørrere og noen projeksjonssystemer.

Reelt forstørret bilde
M = produktet av trinnene

Undersøkelsesgrunnlag

Planlegg spørsmålet før du åpner labben

Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.

Problemstilling

I motsetning til et sammensatt mikroskops typisk virtuelle slutt bilde trenger en fotoforstørrer å projisere et REELT, forstørret bilde på fotopapir. Kan to samlende linser i rekke fortsatt produsere et reelt (ikke virtuelt) slutt bilde?

Prediksjoner å veie

Nei — å kjede to linser produserer alltid et virtuelt slutt bilde.
Det avhenger bare av objektavstanden, ikke linseoppstillingen.
Ja — med riktig avstand og brennvidder lander tolinse-kjedens slutt bilde som reelt, klart til å projiseres på en flate.

Variabelroller

Hva du setter:

Objektavstand fra L1 (cm)

Hva du måler:

L1s bildeavstand (cm)
Systemforstørrelse M

Hvordan undersøkelsen foregår

Åpne sammensatt-forstørrer-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. L1 har f = 8 cm; L2 har f = 12 cm, adskilt med 34 cm.
Aktiver L1s bildeavstands- og systemforstørrelse-avlesningene.
Sett objektavstanden fra L1 for hvert forsøk og registrer L1s bildeavstand og total systemforstørrelse.

Styrende likning

Tofrinns forstørrer-forstørrelse — M = m₁·m₂·…

Som enhver sammensatt linsekjede er forstørerens systemforstørrelse produktet av dens to linsenes individuelle forstørrelser: M = m₁ × m₂. Nøye valg av brennvidder og avstand sikrer at slutt bildet lander reelt (ikke virtuelt), klart til projeksjon.

Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut

For ett forsøk, beregn L1s bildeavstand d_i1 fra 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), deretter L2s objektavstand d_o2 = 34 − d_i1, deretter dets bildeavstand d_i2 fra 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Til slutt M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Sammenlign M med tabellen.
Denne forhåndsinnstillingens standard objektavstand (16 cm, L1s 2f-punkt) gir M = 2 med et REELT slutt bilde. Forklar hvorfor sjekk av fortegnet til d_i2 (positiv = reelt) betyr noe for hvorvidt dette systemet faktisk kunne projiseres på fotopapir.

Hvor dette dukker opp utenfor labben

For at en forstørrer skal fungere, må slutt bildet lande på en positiv (reell) avstand forbi L2, ved nøyaktig den høyden der fotopapiret ligger. Forklar hvorfor en forstørers design nøye må kontrollere begge linsenes brennvidder og avstand for å garantere dette.
Sammenlign dette eksperimentets standard M = 2 (reelt slutt bilde) med sammensatt-relés M = 1 og sammensatt-mikroskops M = 4 (typisk sett som virtuelt gjennom et okular). Forklar hvorfor den SAMME tolinse-kjedematematikken (produktet av forstørrelser) kan produsere så forskjellige praktiske utfall avhengig av de spesifikke brennviddene og avstanden som velges.

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

Velkommen til Sammensatt forstørrer
Velg objektet
Trykk Spill av
Forstørret mellombilde
Åpne Egenskaper-panelet
Du klarte det!

Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.

Åpne interaktiv lab →

Last ned arbeidsark →

Tynnlinseformelen