Optyka

Zwierciadło wypukłe — obraz pozorny

Zwierciadło wypukłe zawsze daje pomniejszony, prosty, pozorny obraz za sobą.

Zwierciadło wypukłe — obraz pozorny — interaktywna symulacja: Optyka. Zwierciadło wypukłe zawsze daje pomniejszony, prosty, pozorny obraz za sobą. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.

Zwierciadło wypukłe

Zwierciadło wypukłe zawsze daje pomniejszony, prosty, pozorny obraz za sobą.

Zwierciadła wypukłe zawsze rozpraszają promienie odbite, dając pozorne, proste obrazy mniejsze od obiektu. Szerokie pole widzenia czyni je standardem w bocznych lusterkach samochodów i lusterkach korytarzowych, mimo pomniejszenia.

• Obraz wirtualny prosty
• m < 1

Krótki opis badania

Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię

Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.

Pytanie badawcze

Zwierciadło wypukłe (wybrzuszone na zewnątrz) ma konwencjonalnie ujemną ogniskową, tak samo jak soczewka rozpraszająca. Czy kiedykolwiek tworzy rzeczywisty, powiększony obraz?

Prognozy do rozważenia

• Może stworzyć obraz rzeczywisty, jeśli obiekt jest dostatecznie blisko.
• Nie — jak soczewka rozpraszająca, zwierciadło wypukłe zawsze tworzy pomniejszony, prosty obraz pozorny, niezależnie od odległości obiektu.
• Zawsze tworzy powiększony obraz.

Role zmiennych

Co ustawiasz:

• Odległość obiektu d_o (cm)

Co mierzysz:

• Odległość obrazu d_i (cm)
• Powiększenie m

Jak przebiega badanie

1. Otwórz preset convex-virtual i naciśnij Reset. Ogniskowa zwierciadła jest stała −15 cm.
2. Włącz odczyty odległości obrazu i powiększenia.
3. Ustaw odległość obiektu dla każdej próby i zapisz odległość obrazu i powiększenie.

Równanie rządzące

Obrazowanie zwierciadłem wypukłym — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Zwierciadło wypukłe (rozpraszające) ma konwencjonalnie ujemną ogniskową. Podstawienie f < 0 do równania zwierciadła zawsze daje obraz pozorny o 0 < m < 1, dokładnie jak soczewka rozpraszająca.

Co karta do druku każe uczniom wyliczyć

• Dla jednej próby oblicz d_i z 1/f = 1/d_o + 1/d_i przy f = −15 cm, a potem m = −d_i/d_o. Porównaj obie wartości z tabelą.
• Wyjaśnij, dlaczego ujemna ogniskowa zwierciadła wypukłego gwarantuje pozorny, pomniejszony obraz przy każdej odległości obiektu — dokładnie odzwierciedlając (gra słów) zachowanie eksperymentu z soczewką rozpraszającą.

Gdzie to wychodzi poza pracownię

• Zwierciadła wypukłe używane są w lusterkach sklepowych i bocznych lusterkach samochodowych („obiekty w lusterku są bliżej, niż się wydają”) właśnie dlatego, że pokazują szerokie pole widzenia w pomniejszeniu. Danymi powiększenia wyjaśnij, dlaczego ten napis na lusterkach jest konieczny.
• Porównaj wartości powiększenia tego eksperymentu z concave-real w podobnych odległościach obiektu. Wyjaśnij, dlaczego pomniejszony obraz zwierciadła wypukłego fundamentalnie różni się od powiększonego (lub odwróconego) obrazu zwierciadła wklęsłego.

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

1. Witamy w zwierciadle wypukłym
2. Zaznacz obiekt
3. Naciśnij Play
4. Pozorny obraz zwierciadlany
5. Otwórz panel Właściwości
6. Udało się!

Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.

Otwórz interaktywną pracownię →

Pobierz kartę pracy →

Równanie zwierciadła