Optika

Zväčšovač s dvoma šošovkami

Dve spojné šošovky za sebou premiatajú zväčšený skutočný obraz — celkové zväčšenie je súčinom stupňov.

Zväčšovač s dvoma šošovkami — interaktívna simulácia Optika. Dve spojné šošovky za sebou premiatajú zväčšený skutočný obraz — celkové zväčšenie je súčinom stupňov. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

Dvojšošovkový zväčšovač

Dve spojné šošovky za sebou premiatajú zväčšený skutočný obraz — celkové zväčšenie je súčinom stupňov.

Podobné skladanie spojných šošoviek, ale usporiadané na premietanie zväčšeného skutočného obrazu na plátno alebo film. Každý stupeň prispieva zväčšením násobeným pozdĺž radu — používané vo fotografických zväčšovačkách a niektorých projekčných systémoch.

Skutočný zväčšený obraz
M = súčin stupňov

Prehľad skúmania

Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória

Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.

Hlavná otázka

Na rozdiel od typicky zdánlivého konečného obrazu zloženého mikroskopu potrebuje fotografický zväčšovač premietnuť SKUTOČNÝ, zväčšený obraz na fotografický papier. Môžu dve spojné šošovky v poradí stále produkovať skutočný (nie zdánlivý) konečný obraz?

Predikcie na zváženie

Nie — reťazenie dvoch šošoviek vždy produkuje zdánlivý konečný obraz.
Závisí len na vzdialenosti predmetu, nie na usporiadaní šošoviek.
Áno — so správnym rozostupom a ohniskovými vzdialenosťami konečný obraz dvojšošovkového reťazca dopadne ako skutočný, pripravený na premietnutie na plochu.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

Vzdialenosť predmetu od L1 (cm)

Čo meriaš:

Vzdialenosť obrazu L1 (cm)
Zväčšenie sústavy M

Ako skúmanie prebieha

Otvor predvolbu zväčšovač a stlač Resetovať. L1 má f = 8 cm; L2 má f = 12 cm, oddelené 34 cm.
Zapni odčítania vzdialenosti obrazu L1 a zväčšenia sústavy.
Nastav vzdialenosť predmetu od L1 pre každý pokus a zaznamenaj vzdialenosť obrazu L1 a celkové zväčšenie sústavy.

Riadiaca rovnica

Dvojstupňové zväčšenie zväčšovača — M = m₁·m₂·…

Ako každý zložený šošovkový reťazec, zväčšenie sústavy zväčšovača je súčin individuálnych zväčšení jeho dvoch šošoviek: M = m₁ × m₂. Pečlivá voľba ohniskových vzdialeností a rozostupu zaisťuje, že konečný obraz dopadne skutočný (nie zdánlivý), pripravený na premietnutie.

Čo má študentov naučiť tlačiteľný list

Pre jeden pokus vypočítaj vzdialenosť obrazu L1 d_i1 z 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), potom vzdialenosť predmetu L2 d_o2 = 34 − d_i1, potom jej vzdialenosť obrazu d_i2 z 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Napokon M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Porovnaj M s tabuľkou.
Predvolená vzdialenosť predmetu tejto predvolby (16 cm, bod 2f šošovky L1) dáva M = 2 so SKUTOČNÝM konečným obrazom. Vysvetli, prečo kontrola znamienka d_i2 (kladné = skutočný) záleží na tom, či táto sústava by naozaj mohla premietnuť na fotografický papier.

Kde sa to objavuje mimo laboratória

Aby zväčšovač fungoval, jeho konečný obraz musí dopadnúť v kladnej (skutočnej) vzdialenosti za L2, presne vo výške, kde sedí fotografický papier. Vysvetli, prečo dizajn zväčšovača musí pozorne riadiť obe ohniskové vzdialenosti aj rozostup, aby toto garantoval.
Porovnaj predvolené M = 2 tohto experimentu (skutočný konečný obraz) s M = 1 relé a M = 4 zloženého mikroskopu (typicky sledovaného ako zdánlivý okulárom). Vysvetli, prečo TÁ ISTÁ matematika dvojšošovkového reťazca (súčin zväčšení) môže produkovať také odlišné praktické výsledky v závislosti na konkrétnych zvolených ohniskových vzdialenostiach a rozostupoch.

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

Vitaj pri zväčšovači
Vyber predmet
Stlač Prehrať
Zväčšený medziobraz
Otvor panel Vlastnosti
Zvládol si to!

Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.

Otvoriť interaktívne laboratórium →

Stiahnuť pracovný list →

Rovnica tenkej šošovky