Optik

Spridningslins — virtuell bild

En divergerande lins ger alltid en förminskad, upprätt, virtuell bild.

Spridningslins — virtuell bild — interaktiv Optik-simulering. En divergerande lins ger alltid en förminskad, upprätt, virtuell bild. Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.

Spridningslins

En divergerande lins ger alltid en förminskad, upprätt, virtuell bild.

Divergerande linser (och konvexa speglar) sprider strålar som från en brännpunkt bakom elementet. Varje objektavstånd ger en virtuell, upprätt, mindre bild. Glasögon för myopi utnyttjar detta för att skjuta fjärrpunkten utåt.

• Alltid virtuell bild
• m < 1 upprätt

Undersökningsblad

Planera frågan innan du öppnar labbet

Sammanfattningen speglar den förrenderade sidan: drivande fråga, konkurrerande förutsägelser, variablernas roller, styrande lagar, uppställning, analys- och utvidgningsfrågor förblir synliga och i den här ordningen.

Drivande fråga

En divergerande lins har en negativ brännvidd. Bildar den någonsin en verklig, förstorad bild, så som en konvergerande lins kan?

Förutsägelser att väga

• Nej — en divergerande lins bildar alltid en mindre, upprätt virtuell bild, oavsett föremålsavstånd.
• Den bildar en verklig bild när föremålet är tillräckligt långt bort.
• Den bildar alltid en verklig, förstorad bild.

Variablernas roller

Det du ställer in:

• Föremålsavstånd d_o (cm)

Det du mäter:

• Bildavstånd d_i (cm)
• Förstoring m

Så går undersökningen till

1. Öppna förinställningen Divergerande lins och tryck på Återställ. Linsens brännvidd är låst till −10 cm.
2. Aktivera avläsningarna av bildavstånd och förstoring.
3. Ställ in föremålsavståndet för varje försök och notera bildavståndet och förstoringen.

Styrande ekvation

Avbildning med spridningslins — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

En divergerande lins har negativ brännvidd. Att sätta in f < 0 i 1/f = 1/d_o + 1/d_i ger alltid negativt d_i (virtuellt) och 0 < m < 1 (förminskat, upprätt) för varje positivt föremålsavstånd.

Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut

• Beräkna för ett försök d_i ur 1/f = 1/d_o + 1/d_i med f = −10 cm, sedan m = −d_i/d_o. Jämför båda med tabellen.
• Förklara varför, oavsett hur stort d_o blir, d_i förblir negativt (virtuellt) och m förblir positivt och mindre än 1 för en divergerande lins — till skillnad från en konvergerande lins beteende i converging-real-experimentet.

Var det här syns utanför labbet

• En dörrspion använder en divergerande lins (eller en liknande vidvinkelskonstruktion) för att visa en förminskad bild med stort synfält av den som är utanför. Förklara varför en förminskad bild är precis vad man vill ha för en dörrspions syfte.
• När d_o blir mycket stort (föremålet mycket långt bort), vad närmar sig d_i då? Jämför med linsens brännvidd och förklara fysikaliskt varför en divergerande lins virtuella bild aldrig kan flytta sig förbi sin egen brännpunkt.

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

1. Välkommen till Divergerande virtuell bild
2. Välj objektet
3. Tryck på Spela upp
4. Alltid virtuell
5. Öppna panelen Egenskaper
6. Klart!

Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.

Öppna interaktivt labb →

Ladda ner labblad →

Tunnlinsformeln