Optika

Gorišče — vzporedni žarki

Predmet v F: izhajajoči žarki so vzporedni in slika nastane v neskončnosti.

Gorišče — vzporedni žarki — interaktivna simulacija Optika. Predmet v F: izhajajoči žarki so vzporedni in slika nastane v neskončnosti. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Gorišče

Postavi predmet v gorišče: izhajajoči žarki so vzporedni in slika nastane v neskončnosti.

Ko predmet sedi točno v gorišču, lomljeni žarki zapustijo lečo vzporedno — slika nastane v neskončnosti. Ta robni primer loči realne slike (predmet zunaj F) od navideznih (predmet znotraj F). Prednastavitev naredi vzporedne izhodne žarke lahko sledljive na žarkovnem diagramu.

• d_o = f → d_i → ∞
• Žarki izhajajo vzporedno

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

Ko se predmet približuje goriščni razdalji zbiralne leče od onkraj nje, kaj se zgodi z razdaljo slike?

Predvidevanja za pretehtanje

• Razdalja slike se krči proti nič.
• Razdalja slike ostane približno konstantna.
• Razdalja slike raste brez meje in divergira v neskončnost ravno, ko predmet doseže gorišče.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Razdalja predmeta d_o (cm)

Kaj izmeriš:

• Razdalja slike d_i (cm)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev focal-point in pritisni Ponastavi. Goriščna razdalja leče je fiksna 10 cm.
2. Omogoči odčitek razdalje slike.
3. Nastavi razdaljo predmeta za vsak poskus (približujoč goriščni razdalji od onkraj nje) in zabeleži razdaljo slike.

Vodilna enačba

Enačba tanke leče blizu gorišča — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Ko se razdalja predmeta d_o približuje goriščni razdalji f, se imenovalec (d_o − f) v d_i = d_o·f/(d_o − f) približuje nič, kar pošlje razdaljo slike v neskončnost — slika „pobegne“ v točko v neskončnosti.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj d_i = d_o·f/(d_o − f) s f = 10 cm. Primerjaj s tabelo.
• Z enačbo tanke leče razloži, zakaj d_o − f, ki se približuje nič (s pozitivne strani), pošlje d_i proti pozitivni neskončnosti.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Ko predmet sedi točno v gorišču, žarki, ki zapuščajo lečo, izhajajo popolnoma vzporedno — slika „v neskončnosti“. Razloži, zakaj svetilnik ali reflektor postavlja svojo žarnico točno v gorišče leče (ali zrcala).
• Ta točna postavitev — vir v gorišču, ki proizvaja vzporedne izhodne žarke — se imenuje kolimator, uporabljen za ustvarjanje vzporednih snopov za laboratorijske inštrumente. Zakaj bi znanstveniki potrebovali snop popolnoma vzporedne svetlobe za določene poskuse?

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

1. Dobrodošli pri gorišču
2. Izberi predmet
3. Pritisni Predvajaj
4. Žarki izhajajo vzporedno
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