ทัศนศาสตร์

แว่นขยาย (วัตถุใน f)

วัตถุใน f ภาพเสมือนตั้งตรงขยาย — แว่นขยายอย่างง่าย

แว่นขยาย (วัตถุใน f) — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ วัตถุใน f ภาพเสมือนตั้งตรงขยาย — แว่นขยายอย่างง่าย ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ

แว่นขยายอย่างง่าย

วัตถุอยู่ภายใน f: ภาพเสมือนหัวตั้งขยายใหญ่ — แว่นขยายอย่างง่าย

เลนส์นูนที่มีวัตถุอยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัสไม่สามารถสร้างภาพจริงได้ แต่รังสีจะกระจายราวกับมาจากแหล่งกำเนิดเสมือนที่ด้านเดียวกับวัตถุ ดวงตาตีความส่วนขยายเหล่านี้เป็นภาพหัวตั้งขยายใหญ่—หลักการของแว่นขยายอย่างง่ายและลูป

• M = N/f
• ภาพเสมือนหัวตั้ง

สรุปการสืบสวน

วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ

บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้

คำถามขับเคลื่อน

วัตถุอยู่ใกล้เลนส์นูนกว่าระยะโฟกัส เลนส์ยังสร้างภาพจริงหรือเกิดอะไรที่ต่างออกไป

คำทำนายที่ต้องชั่งใจ

• ยังสร้างภาพจริง เพียงไกลกว่า
• มันสร้างภาพเสมือนตั้งตรงที่ขยายแล้วฝั่งเดียวกับวัตถุ — แว่นขยาย
• ไม่เกิดภาพเลยในระยะโฟกัส

บทบาทของตัวแปร

สิ่งที่คุณตั้ง:

• ระยะวัตถุ d_o (cm)

สิ่งที่คุณวัด:

• ระยะภาพ d_i (cm)
• กำลังขยาย m

การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ magnifier แล้วกดรีเซ็ต ระยะโฟกัสของเลนส์ตายตัวที่ 10 cm
2. เปิดค่าแสดงระยะภาพและกำลังขยาย
3. ตั้งระยะวัตถุของแต่ละรอบ (ต่ำกว่าระยะโฟกัสเสมอ) แล้วบันทึกระยะภาพและกำลังขยาย

สมการควบคุม

กำลังขยายภาพเสมือน — m = −dᵢ/dₒ

เมื่อวัตถุอยู่ในระยะโฟกัสของเลนส์นูน ระยะภาพ d_i จะออกมาติดลบ (ภาพเสมือน อยู่ฝั่งเดียวกับวัตถุ) และการขยาย m = −d_i/d_o ออกมาเป็นบวกและมากกว่า 1 ภาพตั้งตรงและถูกขยาย คือหลักการของแว่นขยาย

สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด

• สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i จาก 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดยใช้ f = 10 cm แล้วหา m = −d_i/d_o เทียบทั้งสองค่ากับตาราง
• ทุกรอบให้ d_i ติดลบและ m เป็นบวกมากกว่า 1 อธิบายว่าระยะภาพติดลบหมายถึงอะไร (ภาพเสมือน อยู่ฝั่งเดียวกับวัตถุ) และเหตุใด m จึงเป็นบวกแทนที่จะติดลบ

สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ

• ข้อมูลของคุณแสดงว่าการเขยื่อนวัตถุใกล้เลนส์ (d_o เล็กลง ต่ำกว่า f เสมอ) เพิ่มกำลังขยาย อธิบายว่าเหตุในแว่นขยายที่วางชิดวัตถุเล็กมากจึงแสดงมันใหญ่กว่าวางไกลกว่า (แต่ยังใน f)
• ถ้าวางวัตถุที่ระยะโฟกัสพอดี (d_o = f) จะเกิดอะไรขึ้นกับภาพ (และการขยาย) เทียบกับผลของการทดลอง focal-point

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

1. ยินดีต้อนรับสู่ แว่นขยาย
2. เลือกวัตถุ
3. กดเล่น
4. กำลังขยายเชิงมุม
5. เปิดแผงคุณสมบัติ
6. คุณทำได้แล้ว!

เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ

เปิดห้องแล็บโต้ตอบ →

ดาวน์โหลดใบงาน →

สมการเลนส์บาง