Оптика

Опукле дзеркало — уявне зображення

Опукле дзеркало завжди дає зменшене пряме уявне зображення за ним.

Опукле дзеркало — уявне зображення — інтерактивне моделювання: Оптика. Опукле дзеркало завжди дає зменшене пряме уявне зображення за ним. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Опукле дзеркало

Опукле дзеркало завжди дає зменшене пряме уявне зображення за ним.

Опуклі дзеркала завжди розходять відбиті промені, даючи уявні прямі зображення менші за предмет. Широке поле зору робить їх стандартом для бічних дзеркал автомобілів та охоронних дзеркал у коридорах, попри зменшене зображення.

• Уявне пряме зображення
• m < 1

Короткий опис дослідження

Сплануйте запитання, перш ніж відкрити лабораторію

Короткий відповідає передрендереній сторінці: рушійне запитання, конкуруючі прогнози, ролі змінних, керівні закони, установка, аналіз і підсилення лишаються видимими та в цьому порядку.

Рушійне запитання

Опукле (випукле назовні) дзеркало за конвенцією має від'ємну фокусну відстань, так само як розсіювальна лінза. Чи утворює воно коли-небудь дійсне збільшене зображення?

Прогнози для зважування

• Воно може утворити дійсне зображення, якщо предмет достатньо близько.
• Ні — як розсіювальна лінза, опукле дзеркало завжди утворює зменшене пряме уявне зображення, незалежно від відстані до предмета.
• Воно завжди утворює збільшене зображення.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

• Відстань до предмета d_o (cm)

Що ви вимірюєте:

• Відстань до зображення d_i (cm)
• Збільшення m

Як проходить дослідження

1. Відкрийте пресет convex-virtual та натисніть «Скинути». Фокусна відстань дзеркала фіксована −15 cm.
2. Увімкніть покази відстані до зображення та збільшення.
3. Задайте відстань до предмета для кожного заміру та запишіть відстань до зображення і збільшення.

Керівне рівняння

Зображення опуклого дзеркала — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Опукле (розсіювальне) дзеркало за конвенцією має від'ємну фокусну відстань. Підстановка f < 0 у рівняння дзеркала завжди дає уявне зображення з 0 < m < 1, точно як розсіювальна лінза.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

• Для одного заміру обчисліть d_i з 1/f = 1/d_o + 1/d_i з f = −15 cm, потім m = −d_i/d_o. Порівняйте обидва з таблицею.
• Поясніть, чому від'ємна фокусна відстань опуклого дзеркала гарантує уявне зменшене зображення на кожній відстані до предмета — віддзеркалюючи (каламбур) поведінку розсіювальної лінзи точно.

Де це трапляється за межами лабораторії

• Опуклі дзеркала використовують для охоронних дзеркал магазинів та дзеркал бокового огляду авто («об'єкти в дзеркалі ближчі, ніж здаються») саме тому, що вони показують широке поле зору у зменшеному розмірі. Поясніть, використовуючи свої дані збільшення, чому потрібний цей напис на автомобільних дзеркалах.
• Порівняйте значення збільшення цього експерименту з concave-real на подібних відстанях до предмета. Поясніть, чому зменшене зображення опуклого дзеркала фундаментально відмінне від збільшеного (або оберненого) зображення увігнутого.

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

1. Вітаємо в опуклому дзеркалі
2. Виберіть предмет
3. Натисніть «Запустити»
4. Уявне зображення в дзеркалі
5. Відкрийте панель властивостей
6. У вас вийшло!

Відкрийте інтерактивне моделювання, щоб зібрати сцену, натиснути «Запустити» та дослідити з живими вимірюваннями й керованим заняттям.

Відкрити інтерактивну лабораторію →

Завантажити лабораторний аркуш →

Формула дзеркала