Optika

Preprosta lupa (kotna)

V goriščni ravnini zbiralna leča pošlje vzporedne žarke sproščenemu očesu; M = N/f (N = 25 cm).

Preprosta lupa (kotna) — interaktivna simulacija Optika. V goriščni ravnini zbiralna leča pošlje vzporedne žarke sproščenemu očesu; M = N/f (N = 25 cm). Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Kotna povečava

S predmetom v goriščni ravnini zbiralna leča pošlje vzporedne žarke sproščenemu očesu; M = N/f (N = 25 cm).

Za gledanje s sproščenim očesom postavi predmet v goriščno ravnino kratkogoriščne leče. Izhajajoči žarki so vzporedni, navidezna slika je v neskončnosti, kotna povečava pa je M = N/f za N = 25 cm.

• M = N/f
• N = 25 cm

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

Preprosto povečevalno steklo, uporabljeno s sproščenim očesom, ima svoj predmet postavljen točno v goriščno točko leče. Ali krajšegoriščna leča da višjo ali nižjo kotno povečavo?

Predvidevanja za pretehtanje

• Krajša goriščna razdalja da nižjo povečavo.
• Povečava ni odvisna od goriščne razdalje leče.
• Višjo — krajša goriščna razdalja ti da priti precej bližje predmetu, kot bi dopustila neoborožena bližnja točka očesa, kar proizvede večjo navidezno kotno velikost.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Goriščna razdalja leče f (cm)

Kaj izmeriš:

• Kotna povečava M

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev simple-magnifier in pritisni Ponastavi. Predmet sedi točno v goriščni točki leče (gledanje s sproščenim očesom, navidezna slika v neskončnosti).
2. Omogoči odčitek kotne povečave.
3. Nastavi goriščno razdaljo leče za vsak poskus in zabeleži nastalo kotno povečavo.

Vodilna enačba

Kotna povečava preproste lupe — M = N/f

Povečevalno steklo, uporabljeno s sproščenim očesom in predmetom v goriščni točki, doseže kotno povečavo M = N/f, kjer je N = 25 cm standardna razdalja bližnje točke. Krajša goriščna razdalja pomeni višjo povečavo.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj M = N/f s standardno razdaljo bližnje točke N = 25 cm. Primerjaj s tabelo.
• Razloži, zakaj krajša goriščna razdalja da višjo povečavo: sproščenemu očesu da gledati predmet z veliko bližje, kot bi njegova lastna neoborožena bližnja točka kdaj dopustila, zaradi česar predmet zajema precej večji kot.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Zelo kratkogoriščne lupe (ki dajo visok M) imajo tudi zelo kratke delovne razdalje (predmet skoraj dotika lečo), kar postane nepraktično onkraj določene povečave. Razloži, zakaj draguljarske lupe in preproste ročne povečevalce redko presegajo približno 10×–20×.
• Za precej višjo povečavo, kot jo ena sama leča praktično doseže, optični oblikovalci preklopijo na sestavljene sisteme (kot poskus compound-microscope). Razloži, zakaj je verženje dveh zmerno-povečavnih stopenj skupaj, namesto uporaba ene izjemno kratkogoriščne leče, praktična rešitev.

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

1. Dobrodošli pri preprosti lupo
2. Izberi predmet
3. Pritisni Predvajaj
4. Povečava pri bližnji točki
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