Optik
Mercek yapımcısı merceği (yarıçaplardan)
Bu merceğin odak uzaklığı yüzey eğrilikleri ve cam kırılma indisinden gelir: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
Mercek yapımcısı merceği (yarıçaplardan) — etkileşimli Optik simülasyonu. Bu merceğin odak uzaklığı yüzey eğrilikleri ve cam kırılma indisinden gelir: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Mercek yapım denklemi
Bu merceğin odak uzaklığı yüzey eğriliklerinden ve cam indisinden gelir: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).
Mercek yapım denklemi 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂), odak uzaklığının eğriliklerden ve cam indisinden nasıl doğduğunu gösterir. Bu ön ayar, belirgin yarıçaplardan bir mercek oluşturur, böylece daha güçlü eğriliğin veya daha yüksek indeksli camın f'yi nasıl kısalttığını test edebilirsiniz.
- 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
- Eğriliklerden f
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Yol gösterici soru
Bir merceğin odak uzaklığı cam indeksinden ve iki yüzeyinin eğriliğinden gelir. Bir yüzeyi düzleştirmek (daha büyük eğrilik yarıçapı) odak uzaklığını artırır mı yoksa azaltır mı?
Tartılacak tahminler
- Artar — daha düz bir yüzey (daha büyük yarıçap), ışığı daha az güçlü bir şekilde bükerek daha uzun bir odak uzaklığı sağlar.
- Daha düz bir yüzey odak uzaklığını azaltır.
- Yüzey eğriliği odak uzaklığını etkilemez, yalnızca cam indeksi etkiler.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Birinci yüzey yarıçapı R₁ (cm)
Ölçtüğünüz şey:
- Odak uzaklığı f (cm)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Lensmaker ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu lensin n = 1.5 indeksi vardır ve ikinci yüzey yarıçapı R₂ = – 20 cm olarak sabitlenmiştir.
- Odak uzaklığı okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için ilk yüzeyin eğrilik yarıçapını ayarlayın ve elde edilen odak uzaklığını kaydedin.
Yöneten denklem
Lensmaker Denklemi — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)
Mercek tasarımcısı optik davranışı fiziksel üretim parametrelerinden bu şekilde tahmin eder.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, n = 1.5 , R₂ = − 20 cm kullanarak 1 /f = (n−1)(1/R₁ − 1 /R₂)'den f'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Mercek üreticisinin denklemini kullanarak, R₁'yi artırmanın (ilk yüzeyi daha düz/daha az kavisli hale getirme) neden odak uzaklığını artırdığını açıklayın; daha düz bir mercek ışığı daha az büker.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bu mercek R₁ > 0 ve R₂ < 0'a sahiptir; her iki yüzey de dışarı doğru çıkıntı yapar (bikonveks mercek), en güçlü ortak yakınsak şekil. Mercek yapımcısının denklemini kullanarak, plano-dışbükey merceğin (bir düz taraf, R = ∞) neden aynı cama ve karşılaştırılabilir eğriliğe sahip bikonveks merceğe göre daha uzun bir odak uzaklığına sahip olduğunu açıklayın.
- Gözlük camı üreticileri, ağırlığı ve kenar kalınlığını kontrol ederken, belirlenmiş bir odak uzaklığına ulaşmak için yüzey eğriliklerini (yalnızca cam indeksini değil) seçerler. Mercek üreticisinin denklem yapısını kullanarak iki farklı (R₁, R₂) çiftinin neden tam olarak aynı odak uzaklığını verebileceğini açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: mercek yapım denklemi
- Seçin: mercek
- Oynat'a basın
- Eğrilik odak uzaklığını belirler
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.