ทัศนศาสตร์

กระจกเรียบ

กระจกเรียบให้ภาพเสมือนตั้งตรงขนาดเท่า หลังกระจกไกลเท่าที่วัตถุอยู่หน้า

กระจกเรียบ — การจำลองทัศนศาสตร์แบบโต้ตอบ กระจกเรียบให้ภาพเสมือนตั้งตรงขนาดเท่า หลังกระจกไกลเท่าที่วัตถุอยู่หน้า ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ

กระจกเรียบ

กระจกเรียบสร้างภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเท่ากันที่อยู่ไกลหลังกระจกเท่ากับที่วัตถุอยู่ด้านหน้า

การสะท้อนที่พื้นผิวเรียบเป็นไปตามกฎการตกกระทบ ระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุด้านหลังกระจก ให้กำลังขยายเท่ากับหนึ่ง ภาพเป็นภาพเสมือนเพราะรังสีสะท้อนไม่ได้รวมกันที่นั่นจริงๆ—สมองประมาณค่าย้อนกลับตามส่วนขยายเส้นประ

• m = +1
• ระยะภาพ = ระยะวัตถุ

สรุปการสืบสวน

วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ

บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้

คำถามขับเคลื่อน

กระจกเรียบธรรมดาคือกรณีประจำวันของการเกิดภาพจากกระจก เมื่อเลื่อนวัตถุให้ไกลจากกระจกเรียบ ขนาดภาพเสมือนของมันเปลี่ยนหรือไม่

คำทำนายที่ต้องชั่งใจ

• ภาพเล็กลงเมื่อวัตถุอยู่ไกลกว่า
• ไม่ — ภาพของกระจกเรียบมีขนาดเท่าวัตถุเสมอ (กำลังขยาย 1 พอดี) ไม่ว่าระยะใด
• ภาพใหญ่ขึ้นเมื่อวัตถุอยู่ไกลกว่า

บทบาทของตัวแปร

สิ่งที่คุณตั้ง:

• ระยะวัตถุ d_o (cm)

สิ่งที่คุณวัด:

• ระยะภาพ d_i (cm)

การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ plane-mirror แล้วกดรีเซ็ต
2. เปิดค่าแสดงระยะภาพ
3. ตั้งระยะวัตถุในแต่ละรอบแล้วบันทึกระยะภาพ

สมการควบคุม

กระจกเรียบเมื่อ f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

กระจกเงาเรียบเป็นกรณีพิเศษของสมการกระจกที่ระยะโฟกัสอนันต์: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i บังคับให้ d_i = −d_o พอดี โดยการขยายเป็น 1 เสมอ ภาพเสมือนตั้งตรงไม่ขยาย

สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด

• สำหรับหนึ่งรอบ จงยืนยันว่า d_i = −d_o พอดี (กระจกเงาเรียบคือลิมิต f → ∞ ของสมการกระจก) เทียบกับตาราง
• อธิบายว่าเหตุใดภาพของกระจกเรียบจึงอยู่หลังกระจกไกลพอดีเท่ากับที่วัตถุอยู่หน้ากระจกเสมอ และเหตุใดกำลังขยายจึงเป็น 1 พอดีเสมอ

สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ

• กระจกเงาเรียบอาจมองเป็นกระจกโค้งที่มีระยะโฟกัสอนันต์ (เรียบสนิท = ความโค้งเป็นศูนย์) จงใช้ 1/f = 1/d_o + 1/d_i โดย f → ∞ อธิบายว่าทำไมจึงบังคับให้ d_i = −d_o พอดี
• เมื่อคุณเดินเข้าหากระจกเรียบ ภาพของคุณก็เดินเข้าหาคุณด้วยอัตราเดียวกัน — ระยะภาพเท่ากับระยะของคุณเองจากผิวกระจกพอดีเสมอ เหตุใดจึงทำให้กระจกเรียบเรียบง่ายเป็นเอกลักษณ์เทียบกับกระจกโค้งและเลนส์

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties
• Middle School Physical Science — Waves meeting materials

1. ยินดีต้อนรับสู่ กระจกเรียบ
2. เลือกวัตถุ
3. กดเล่น
4. ภาพหลังกระจก
5. เปิดแผงคุณสมบัติ
6. คุณทำได้แล้ว!

เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ

เปิดห้องแล็บโต้ตอบ →

ดาวน์โหลดใบงาน →

สมการกระจก