Optika

Rele z dvema lečama

Prva leča da realno obrnjeno sliko; druga jo znova preslika. Dve obrnitvi se izničita v pokončno sliko sistema.

Rele z dvema lečama — interaktivna simulacija Optika. Prva leča da realno obrnjeno sliko; druga jo znova preslika. Dve obrnitvi se izničita v pokončno sliko sistema. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Dvolečni rele

Prva leča da realno obrnjeno sliko; druga jo znova preslika. Dve obrnitvi se izničita v pokončno sliko sistema.

Objektiv ustvari realno vmesno sliko; okular ali druga leča jo preslika za opazovalca. Dve obrnitvi dati pokončno končno sliko — standardni rele v mikroskopih in projekcijskih sistemih. Razmik mora postaviti vmesno sliko v primerno konjugirano točko.

• Dve realni sliki
• Skupna M = produkt

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Dve identični zbiralni leči sta postavljeni tako, da slika prve leče postane predmet druge leče. Ali se skupna povečava sistema preprosto pomnoži iz posamičnih povečav obeh leč?

Predvidevanja za pretehtanje

• Povečava sistema je vsota posamičnih povečav.
• Da — povečava sistema je produkt posamičnih povečav vsake leče: M = m₁ × m₂.
• Povečave sistema ni mogoče napovedati iz posamičnih povečav leč.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Razdalja predmeta od L1 (cm)

Kaj izmeriš:

• Razdalja slike L1 (cm)
• Povečava sistema M

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev compound-relay in pritisni Ponastavi. Obe leči imata f = 10 cm, ločeni 40 cm.
2. Omogoči odčitka razdalje slike prve leče in povečave sistema.
3. Nastavi razdaljo predmeta od leče 1 za vsak poskus in zabeleži prvo razdaljo slike in skupno povečavo sistema.

Vodilna enačba

Povečava sestavljenega sistema — M = m₁·m₂·…

Za katero koli verigo preslikovalnih elementov je skupna povečava sistema produkt povečav vsakega posamičnega elementa: M = m₁ × m₂ × ... Vsak element preslika kakršen koli predmet (realen ali sliko prejšnjega elementa), ki ga dejansko prejme.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj razdaljo slike L1 d_i1 iz 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 cm), nato razdaljo predmeta L2 d_o2 = 40 − d_i1, nato razdaljo slike L2 d_i2 iz 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Končno M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Primerjaj M s tabelo.
• Razloži, zakaj realna slika L1 postane realni PREDMET L2 — druga leča ne skrbi, da je njen „predmet“ dejansko slika, oblikovana s prvo lečo; preslika preprosto kakršne koli žarke, ki jo dosežejo.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Ko predmet sedi na točki 2f L1 (d_o1 = 20 cm, torej d_i1 = 20 cm tudi), povečava sistema izide točno 1 — končna slika je iste velikosti in usmerjenosti kot izvorni predmet, čeprav je šla skozi dve ločeni obrnitvi. Razloži, zakaj dve obrnitvi (ena na lečo) izničita v pokončno-ekvivalentno končno usmerjenost… ali pa ne? Preveri svoj predznak.
• Večlečni relejski sistemi, kot ta, se uporabljajo v endoskopih in periskopih za prenos slike na razdaljo, ne da bi izgubili velikost ali jasnost. Razloži, zakaj ena sama zelo dolgogoriščna leča ne bi dosegla istega kompaktnega releja.

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

1. Dobrodošli pri sestavljenem releju
2. Izberi prvo lečo
3. Pritisni Predvajaj
4. Dvolečni rele
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Enačba tanke leče