Optika

Jednoduchá lupa (uhlová)

V ohniskovej rovine spojná šošovka posiela rovnobežné lúče do uvoľneného oka; M = N/f (N = 25 cm).

Jednoduchá lupa (uhlová) — interaktívna simulácia Optika. V ohniskovej rovine spojná šošovka posiela rovnobežné lúče do uvoľneného oka; M = N/f (N = 25 cm). Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.

uhlové zväčšenie

V ohniskovej rovine spojná šošovka posiela rovnobežné lúče do uvoľneného oka; M = N/f (N = 25 cm).

Pre pozeranie uvoľneným okom umiestni predmet do ohniskovej roviny krátkoohniskovej šošovky. Vychádzajúce lúče sú rovnobežné, zdánlivý obraz je v nekonečne a uhlové zväčšenie je M = N/f pre N = 25 cm.

• M = N/f
• N = 25 cm

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

Jednoduchá lupa, používaná s uvoľneným okom, má predmet umiestnený presne v ohnisku šošovky. Dáva kratšieohnisková šošovka vyššie alebo nižšie uhlové zväčšenie?

Predikcie na zváženie

• Kratšia ohnisková vzdialenosť dáva nižšie zväčšenie.
• Zväčšenie nezávisí na ohniskovej vzdialenosti šošovky.
• Vyššie — kratšia ohnisková vzdialenosť ti dovoľuje dostať sa oveľa bližšie k predmetu, než by dovolil neozbrojený blízky bod oka, produkujúc väčšiu zdanlivú uhlovú veľkosť.

Úlohy premenných

Čo nastavuješ:

• Ohnisková vzdialenosť šošovky f (cm)

Čo meriaš:

• Uhlové zväčšenie M

Ako skúmanie prebieha

1. Otvor predvolbu jednoduchá lupa a stlač Resetovať. Predmet sedí presne v ohnisku šošovky (pozeranie uvoľneným okom, zdánlivý obraz v nekonečne).
2. Zapni odčítanie uhlového zväčšenia.
3. Nastav ohniskovú vzdialenosť šošovky pre každý pokus a zaznamenaj výsledné uhlové zväčšenie.

Riadiaca rovnica

Uhlové zväčšenie jednoduchej lupy — M = N/f

Lupa používaná s uvoľneným okom a predmetom v ohnisku dosahuje uhlové zväčšenie M = N/f, kde N = 25 cm je štandardná vzdialenosť blízkeho bodu. Kratšia ohnisková vzdialenosť znamená vyššie zväčšenie.

Čo má študentov naučiť tlačiteľný list

• Pre jeden pokus vypočítaj M = N/f so štandardnou vzdialenosťou blízkeho bodu N = 25 cm. Porovnaj s tabuľkou.
• Vysvetli, prečo kratšia ohnisková vzdialenosť dáva vyššie zväčšenie: dovoľuje uvoľnenému oku pozerat na predmet z omnoho bližšieho miesta, než by kedy dovolil jeho vlastný neozbrojený blízky bod, takže predmet zaberá omnoho väčší uhol.

Kde sa to objavuje mimo laboratória

• Veľmi krátkoohniskové lupy (dávajúce vysoké M) majú tiež veľmi krátke pracovné vzdialenosti (predmet sa takmer dotýka šošovky), čo sa stáva nepraktickým za určitým zväčšením. Vysvetli, prečo klenotnícke lupy a jednoduché ručné zväčšovacie sklá zriedka presahujú asi 10×–20×.
• Pre omnoho vyššie zväčšenie, než čo jednoduchá šošovka prakticky dosiahne, prechádzajú optickí návrhári na zložené sústavy (ako experiment zložený mikroskop). Vysvetli, prečo reťazenie dvoch miernych zväčšovacích stupňov, namiesto použitia jednej extrémne krátkoohniskovej šošovky, je praktické riešenie.

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

1. Vitaj pri jednoduchom zväčšovacom skle
2. Vyber predmet
3. Stlač Prehrať
4. Zväčšenie pri blízkom bode
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