ทัศนศาสตร์
กระจกเว้า — ภาพจริง
วัตถุพ้น f ของกระจกเว้า เกิดภาพจริงกลับหัวหน้ากระจก
กระจกเว้า — ภาพจริง — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ วัตถุพ้น f ของกระจกเว้า เกิดภาพจริงกลับหัวหน้ากระจก ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
กระจกเว้า
วัตถุอยู่นอกระยะโฟกัส f ของกระจกเว้า: เกิดภาพจริงหัวกลับด้านหน้ากระจก
กระจกเว้าใช้ธรรมเนียมเครื่องหมายเดียวกับเลนส์ เมื่อวัตถุอยู่ไกลกว่าระยะโฟกัส รังสีสะท้อนมาบรรจบเป็นภาพจริงกลับหัวด้านหน้ากระจก — ใช้ในกระจกเชฟระยะปานกลางและกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง
- 1/f = 1/d_o + 1/d_i
- ภาพจริงกลับหัว
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
กระจกเว้าโฟกัสแสงเหมือนเลนส์นูน เมื่อเลื่อนวัตถุให้ไกลจากกระจกเว้า ภาพจริงของมันจะเข้าใกล้จุดโฟกัสของกระจกหรือไม่ เหมือนกับกรณีของเลนส์
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- ไม่ — วัตถุที่ไกลกว่าทำให้ภาพอยู่ไกลจากกระจกมากขึ้น
- กระจกกับเลนส์ใช้กฎการเกิดภาพที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง
- ใช่ ความสัมพันธ์ 1/f = 1/d_o + 1/d_i เดียวกันใช้ได้ วัตถุที่ไกลกว่าจึงให้ภาพอยู่ใกล้จุดโฟกัส
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- ระยะวัตถุ d_o (cm)
สิ่งที่คุณวัด:
- ระยะภาพ d_i (cm)
- กำลังขยาย m
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ concave-real แล้วกดรีเซ็ต ระยะโฟกัสของกระจกตายตัวที่ 15 cm
- เปิดค่าแสดงระยะภาพและกำลังขยาย
- ตั้งระยะวัตถุของแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะภาพและกำลังขยาย
สมการควบคุม
สมการกระจก — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
กระจกเว้า (รวมแสง) เชื่อฟังกฎการเกิดภาพเดียวกับเลนส์นูน: 1/f = 1/d_o + 1/d_i พร้อม m = −d_i/d_o ระยะโฟกัสของกระจกเป็นบวก ตรงกับธรรมเนียมเครื่องหมายของเลนส์
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i จาก 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดยใช้ f = 15 cm แล้วหา m = −d_i/d_o เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
- จงอธิบายว่าทำไมสมการกระจกเงาจึงมีรูปแบบเหมือนสมการเลนส์บางทางคณิตศาสตร์พอดี ทั้งคู่ใช้ความสัมพันธ์ 1/f = 1/d_o + 1/d_i เดียวกัน แม้กระจกเงาสะท้อนแสงไม่ใช่หักเห
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- กระจกเชฟหนวดหรือกระจกแต่งหน้าเป็นกระจกเว้าที่ถือให้อยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัสเพื่อให้ภาพเสมือนที่ขยายแล้ว (เหมือนการทดลอง magnifier) การทดลองนี้กลับวางวัตถุพ้น f ออกไป ได้ภาพจริงที่กลับหัว อธิบายว่าเมื่อใดจึงต้องการแต่ละรูปแบบ
- ภาพทุกภาพในการทดลองนี้มีกำลังขยายเป็นลบ ใช้เรขาคณิตการสะท้อนจริงของกระจกเว้าอธิบายว่าเหตุใดภาพจริงจากกระจกเว้าจึงกลับหัว เหมือนภาพจริงจากเลนส์นูน
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- ยินดีต้อนรับสู่ กระจกเว้าภาพจริง
- เลือกวัตถุ
- กดเล่น
- ภาพจริงจากกระจก
- เปิดแผงคุณสมบัติ
- ทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ