Optika

Relé s dvoma šošovkami

Prvá šošovka tvorí skutočný obrátený obraz; druhá ho znovu zobrazuje. Dve obrátenia sa vyrušia do vzpriameného obrazu sústavy.

Relé s dvoma šošovkami — interaktívna simulácia Optika. Prvá šošovka tvorí skutočný obrátený obraz; druhá ho znovu zobrazuje. Dve obrátenia sa vyrušia do vzpriameného obrazu sústavy. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

Dvojšošovkové relé

Prvá šošovka tvorí skutočný obrátený obraz; druhá ho znovu zobrazuje. Dve obrátenia sa vyrušia do vzpriameného obrazu sústavy.

Objektív vytvára skutočný medziobraz; okulár alebo druhá šošovka ho znovu zobrazuje pre pozorovateľa. Dve obrátenia dávajú vzpriamený konečný obraz — štandardné relé v mikroskopoch a projekčných systémoch. Rozostup musí umiestniť medziobraz do vhodného združeného bodu.

• Dva skutočné obrazy
• Celkové M = súčin

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

Dve rovnaké spojné šošovky sú umiestnené tak, že obraz prvej šošovky sa stáva predmetom druhej šošovky. Násobí sa celkové zväčšenie sústavy jednoducho dvoma individuálnymi zväčšeniami šošoviek?

Predikcie na zváženie

• Zväčšenie sústavy je súčet individuálnych zväčšení.
• Áno — zväčšenie sústavy je súčin individuálneho zväčšenia každej šošovky: M = m₁ × m₂.
• Zväčšenie sústavy nemožno predikovať z individuálnych zväčšení šošoviek.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

• Vzdialenosť predmetu od L1 (cm)

Čo meriaš:

• Vzdialenosť obrazu L1 (cm)
• Zväčšenie sústavy M

Ako skúmanie prebieha

1. Otvor predvolbu dvojšošovkové relé a stlač Resetovať. Obe šošovky majú f = 10 cm, oddelené 40 cm.
2. Zapni odčítania vzdialenosti obrazu prvej šošovky a zväčšenia sústavy.
3. Nastav vzdialenosť predmetu od šošovky 1 pre každý pokus a zaznamenaj vzdialenosť prvého obrazu a celkové zväčšenie sústavy.

Riadiaca rovnica

Zväčšenie zloženej sústavy — M = m₁·m₂·…

Pre akýkoľvek reťazec zobrazovacích prvkov je celkové zväčšenie sústavy súčin zväčšenia každého jednotlivého prvku: M = m₁ × m₂ × … Každý prvok zobrazuje akýkoľvek predmet (skutočný alebo obraz predchádzajúceho prvku), ktorý skutočne dostane.

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 = 10 cm), potom vzdialenosť predmetu L2 d_o2 = 40 − d_i1, potom vzdialenosť obrazu L2 d_i2 z 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Napokon M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Porovnaj M s tabuľkou.
• Vysvetli, prečo skutočný obraz L1 sa stáva skutočným PREDMETOM L2 — druhá šošovke nezáleží na tom, že jej „predmet“ je v skutočnosti obraz tvorený prvou šošovkou; jednoducho zobrazuje akékoľvek svetelné lúče, ktoré k nej dorazia.

Kde sa to objavuje mimo laboratória

• Keď predmet sedí v bode 2f šošovky L1 (d_o1 = 20 cm, takže d_i1 = 20 cm tiež), zväčšenie sústavy vyjde presne 1 — konečný obraz je rovnakej veľkosti a orientácie ako pôvodný predmet, hoci prešiel dvoma oddelenými prevráteniami. Vysvetli, prečo dve prevrátenia (jedno na šošovku) sa vyrušia na vzpriamene-ekvivalentnú konečnú orientáciu… alebo áno? Skontroluj svoje znamienko.
• Viacšošovkové reléové sústavy ako táto sa používajú v endoskopoch a periskopoch na prenos obrazu na vzdialenosť bez straty veľkosti alebo jasnosti. Vysvetli, prečo jediná veľmi dlhoohnisková šošovka nemohla dosiahnuť to isté kompaktné relé.

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

1. Vitaj pri dvojšošovkovom relé
2. Vyber prvú šošovku
3. Stlač Prehrať
4. Dvojšošovkové relé
5. Otvor panel Vlastnosti
6. 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