Optikk

Tolinse-relé

Den første linsen lager et reelt omvendt bilde; den andre avbilder det på nytt. To vendinger opphever hverandre, så systembildet blir oppreist.

Tolinse-relé — interaktiv Optikk-simulering. Den første linsen lager et reelt omvendt bilde; den andre avbilder det på nytt. To vendinger opphever hverandre, så systembildet blir oppreist. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.

Tolinse-relé

Den første linsen lager et reelt omvendt bilde; den andre avbilder det på nytt. To vendinger opphever hverandre, så systembildet blir oppreist.

Objektivlinsen danner et reelt mellombilde; okularet eller den andre linsen avbilder det på nytt for observatøren. To vendinger gir et oppreist slutt bilde — et standard relé i mikroskoper og projeksjonssystemer. Avstanden må plassere mellombildet i et passende konjugatpunkt.

To reelle bilder
Total M = produkt

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

To identiske samlende linser plasseres slik at den første linsens bilde blir den andre linsens objekt. Multipliserer systemets totalforstørrelse enkelt og greit de to linsenes individuelle forstørrelser?

Prediksjoner å veie

Systemforstørrelsen er summen av de individuelle forstørrelsene.
Ja — systemforstørrelsen er produktet av hver linses individuelle forstørrelse: M = m₁ × m₂.
Systemforstørrelsen kan ikke forutsies fra de individuelle linseforstørrelsene.

Variabelroller

Hva du setter:

Objektavstand fra L1 (cm)

Hva du måler:

L1s bildeavstand (cm)
Systemforstørrelse M

Hvordan undersøkelsen foregår

Åpne sammensatt-relé-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Begge linsene har f = 10 cm, adskilt med 40 cm.
Aktiver første-linse bildeavstands- og systemforstørrelse-avlesningene.
Sett objektavstanden fra linse 1 for hvert forsøk og registrer den første bildeavstanden og total systemforstørrelse.

Styrende likning

Sammensatt systemforstørrelse — M = m₁·m₂·…

For enhver kjede av avbildningselementer er systemets totalforstørrelse produktet av hvert enkelt elements forstørrelse: M = m₁ × m₂ × ... Hvert element avbilder uansett objekt (reelt eller forrige elements bilde) det faktisk mottar.

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 = 10 cm), deretter L2s objektavstand d_o2 = 40 − d_i1, deretter L2s bildeavstand d_i2 fra 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Til slutt M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Sammenlign M med tabellen.
Forklar hvorfor L1s reelle bilde blir L2s reelle OBJEKT — den andre linsen bryr seg ikke om at «objektet» dens faktisk er et bilde dannet av den første linsen; den avbilder bare de lysstrålene som når den.

Hvor dette dukker opp utenfor labben

Når objektet ligger ved L1s 2f-punkt (d_o1 = 20 cm, så d_i1 = 20 cm også), blir systemforstørrelsen nøyaktig 1 — slutt bildet er samme størrelse og orientering som det opprinnelige objektet, selv om det passerte gjennom to separate vendinger. Forklar hvorfor to vendinger (én per linse) opphever hverandre til å gi en oppreist-ekvivalent slutt orientering... eller gjør de det? Sjekk fortegnet ditt.
Flerlinse-relésystemer som dette brukes i endoskoper og periskoper for å transportere et bilde over en avstand uten å tape størrelse eller klarhet. Forklar hvorfor en enkelt linse med svært lang brennvidde ikke kunne oppnå det samme kompakte reléet.

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

Velkommen til Sammensatt relé
Velg den første linsen
Trykk Spill av
Tolinse-relé
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