Optika

Šošovka výrobcu (z polomerov)

Ohnisková vzdialenosť tejto šošovky pochádza z zakrivení jej povrchov a indexu skla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Šošovka výrobcu (z polomerov) — interaktívna simulácia Optika. Ohnisková vzdialenosť tejto šošovky pochádza z zakrivení jej povrchov a indexu skla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

Rovnica výrobcu šošoviek

Ohnisková vzdialenosť tejto šošovky pochádza z zakrivení jej povrchov a indexu skla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Rovnica výrobcu šošoviek 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) ukazuje, že ohnisková vzdialenosť vyplýva z zakrivení a indexu skla. Táto predvolba stavia šošovku z explicitných polomerov, takže môžeš otestovať, ako silnejšie zakrivenie alebo sklo s vyšším indexom skracuje f.

• 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f z zakrivení

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

Ohnisková vzdialenosť šošovky pochádza z indexu jej skla a zakrivenia jej dvoch povrchov. Zväčšuje alebo zmenšuje sploštenie jedného povrchu (väčší polomer zakrivenia) ohniskovú vzdialenosť?

Predikcie na zváženie

• Zväčšuje — plochejší povrch (väčší polomer) láme svetlo menej silne, dávajúc dlhšiu ohniskovú vzdialenosť.
• Plochejší povrch zmenšuje ohniskovú vzdialenosť.
• Zakrivenie povrchu neovplyvňuje ohnisko, len index skla.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

• Polomer prvého povrchu R₁ (cm)

Čo meriaš:

• Ohnisková vzdialenosť f (cm)

Ako skúmanie prebieha

1. Otvor predvolbu výrobca šošoviek a stlač Resetovať. Táto šošovka má index n = 1.5, s polomerom druhého povrchu pevne R₂ = −20 cm.
2. Zapni odčítanie ohniskovej vzdialenosti.
3. Nastav polomer zakrivenia prvého povrchu pre každý pokus a zaznamenaj výslednú ohniskovú vzdialenosť.

Riadiaca rovnica

Rovnica výrobcu šošoviek — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

Ohnisková vzdialenosť tenkej šošovky priamo pochádza z indexu jej skla a zakrivení oboch povrchov: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Takto návrhár šošoviek predikuje optické správanie z fyzikálnych výrobných parametrov.

Čo má študentov naučiť tlačiteľný list

• Pre jeden pokus vypočítaj f z 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) s n = 1.5, R₂ = −20 cm. Porovnaj s tabuľkou.
• Vysvetli pomocou rovnice výrobcu šošoviek, prečo zväčšenie R₁ (plochejší/menej zakrivený prvý povrch) zväčšuje ohniskovú vzdialenosť — plochejšia šošovka láme svetlo menej.

Kde sa to objavuje mimo laboratória

• Táto šošovka má R₁ > 0 a R₂ < 0 — oba povrchy vyduté von (šošovka dvojvypuklá), najsilnejší bežný spojný tvar. Vysvetli pomocou rovnice výrobcu šošoviek, prečo planovypuklá šošovka (jedna plochá strana, R = ∞) má dlhšiu ohniskovú vzdialenosť než dvojvypuklá šošovka z toho istého skla a porovnateľného zakrivenia.
• Výrobcovia okuliarových šošoviek volia zakrivenia povrchov (nie len index skla) na dosiahnutie predpísanej ohniskovej vzdialenosti pri kontrole hmotnosti a hrúbky okraja. Vysvetli, prečo dve odlišné dvojice (R₁, R₂) môžu dať presne tú istú ohniskovú vzdialenosť, pomocou štruktúry rovnice výrobcu šošoviek.

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

1. Vitaj pri výrobcovi šošoviek
2. Vyber šošovku
3. Stlač Prehrať
4. Zakrivenie určuje ohniskovú vzdialenosť
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