Optika

Leča izdelovalca leč (iz polomerov)

Goriščna razdalja te leče izhaja iz ukrivljenosti površin in lomnega količnika stekla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Leča izdelovalca leč (iz polomerov) — interaktivna simulacija Optika. Goriščna razdalja te leče izhaja iz ukrivljenosti površin in lomnega količnika stekla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Enačba izdelovalca leč

Goriščna razdalja te leče izhaja iz ukrivljenosti površin in lomnega količnika stekla: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Formula izdelovalca leč 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) pokaže, da goriščna razdalja izhaja iz ukrivljenosti in lomnega količnika stekla. Ta prednastavitev gradi lečo iz izrecnih polmerov, da preizkusiš, kako močnejša ukrivljenost ali steklo z višjim količnikom skrajša f.

• 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f iz ukrivljenosti

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

Goriščna razdalja leče izhaja iz količnika stekla in ukrivljenosti njenih dveh površin. Ali narediti eno površino bolj ravno (večji ukrivljenostni polmer) poveča ali zmanjša goriščno razdaljo?

Predvidevanja za pretehtanje

• Poveča — bolj ravna površina (večji polmer) svetlobo manj močno upogne, kar da daljšo goriščno razdaljo.
• Bolj ravna površina zmanjša goriščno razdaljo.
• Ukrivljenost površine ne vpliva na goriščno razdaljo, samo količnik stekla.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Polmer prve površine R₁ (cm)

Kaj izmeriš:

• Goriščna razdalja f (cm)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev lensmaker in pritisni Ponastavi. Ta leča ima količnik n = 1.5, s polmerom druge površine fiksno na R₂ = −20 cm.
2. Omogoči odčitek goriščne razdalje.
3. Nastavi ukrivljenostni polmer prve površine za vsak poskus in zabeleži nastalo goriščno razdaljo.

Vodilna enačba

Enačba izdelovalca leč — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

Goriščna razdalja tanke leče izhaja neposredno iz količnika stekla in obeh ukrivljenosti površin: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Tako oblikovalec leč napove optično obnašanje iz fizičnih proizvodnih parametrov.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj f iz 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) z n = 1.5, R₂ = −20 cm. Primerjaj s tabelo.
• Z enačbo izdelovalca leč razloži, zakaj večanje R₁ (prva površina bolj ravna/manj ukrivljena) poveča goriščno razdaljo — bolj ravna leča svetlobo manj upogne.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Ta leča ima R₁ > 0 in R₂ < 0 — obe površini izbočeni navzven (bikonveksna leča), najmočnejša običajna zbiralna oblika. Z enačbo izdelovalca leč razloži, zakaj ima plan-konveksna leča (ena ravna stran, R = ∞) daljšo goriščno razdaljo kot bikonveksna iz istega stekla in primerljive ukrivljenosti.
• Proizvajalci očalnih leč izbirajo ukrivljenosti površin (ne samo količnik stekla), da dosežejo predpisano goriščno razdaljo, hkrati pa nadzorujejo težo in debelino robov. Razloži, zakaj bi lahko dva različna para (R₁, R₂) dala točno isto goriščno razdaljo, z zgradbo enačbe izdelovalca leč.

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

1. Dobrodošli pri izdelovalcu leč
2. Izberi lečo
3. Pritisni Predvajaj
4. Ukrivljenost določa goriščno razdaljo
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