Оптика

Плоске дзеркало

Плоске дзеркало дає пряме того ж розміру уявне зображення на такій самій відстані позаду, на якій предмет попереду.

Плоске дзеркало — інтерактивне моделювання: Оптика. Плоске дзеркало дає пряме того ж розміру уявне зображення на такій самій відстані позаду, на якій предмет попереду. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Плоске дзеркало

Плоске дзеркало дає пряме того ж розміру уявне зображення на такій самій відстані позаду, на якій предмет попереду.

Відбиття на пласкій поверхні підпорядковується закону кутів. Відстань до зображення за дзеркалом дорівнює відстані до предмета, даючи одиничне збільшення. Зображення уявне, бо відбиті промені насправді не збігаються там — мозок екстраполює назад уздовж пунктирних продовжень.

• m = +1
• Відстань до зображення = відстань до предмета

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

Звичайне плоске дзеркало — це побутовий випадок зображення в дзеркалі. Коли ви віддаляєте предмет від плоского дзеркала, чи змінюється розмір його уявного зображення?

Прогнози для зважування

• Зображення стискається, коли предмет віддаляється.
• Ні — зображення плоского дзеркала завжди того самого розміру, що й предмет (збільшення точно 1), яка б не була відстань.
• Зображення зростає, коли предмет віддаляється.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

• Відстань до предмета d_o (cm)

Що ви вимірюєте:

• Відстань до зображення d_i (cm)

Як проходить дослідження

1. Відкрийте пресет plane-mirror та натисніть «Скинути».
2. Увімкніть показ відстані до зображення.
3. Задайте відстань до предмета для кожного заміру та запишіть відстань до зображення.

Керівне рівняння

Плоске дзеркало як f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Плоске дзеркало — особливий випадок рівняння дзеркала з нескінченною фокусною відстанню: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i змушує d_i = −d_o точно, зі збільшенням завжди 1 — незбільшене пряме уявне зображення.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

• Для одного заміру підтвердьте d_i = −d_o точно (плоске дзеркало — межа f → ∞ рівняння дзеркала). Порівняйте з таблицею.
• Поясніть, чому зображення плоского дзеркала завжди сидить точно настільки ж позаду дзеркала, наскільки предмет сидить попереду, і чому збільшення завжди точно 1.

Де це трапляється за межами лабораторії

• Плоске дзеркало можна уявити як вигнуте дзеркало з нескінченною фокусною відстанню (досконало плоске = нульова кривина). Поясніть, використовуючи 1/f = 1/d_o + 1/d_i з f → ∞, чому це змушує d_i = −d_o точно.
• Коли ви йдете до плоского дзеркала, ваше зображення йде до вас з тією ж швидкістю — відстань до зображення завжди точно відповідає вашій власній відстані від поверхні дзеркала. Чому це робить плоскі дзеркала унікально простими порівняно з вигнутими дзеркалами та лінзами?

• 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. Вітаємо в плоскому дзеркалі
2. Виберіть предмет
3. Натисніть «Запустити»
4. Зображення за дзеркалом
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