Quang học

Tiêu điểm — tia song song

Vật tại tiêu điểm: các tia ra song song và ảnh hình thành ở vô cực.

Tiêu điểm — tia song song — mô phỏng Quang học tương tác. Vật tại tiêu điểm: các tia ra song song và ảnh hình thành ở vô cực. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Tiêu điểm

Đặt vật ở tiêu điểm: tia thoát ra song song và ảnh hình thành ở vô cực.

Khi vật đặt chính xác tại tiêu điểm, các tia khúc xạ rời thấu kính song song — ảnh hình thành ở vô cực. Trường hợp giới hạn này phân tách ảnh thật (vật ngoài F) khỏi ảnh ảo (vật trong F). Cài đặt sẵn này giúp dễ dàng theo dõi các tia ra song song trên sơ đồ tia.

• d_o = f → d_i → ∞
• Các tia ló song song

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Khi một vật tiến đến gần tiêu cự của thấu kính hội tụ từ phía ngoài nó, khoảng cách ảnh sẽ như thế nào?

Dự đoán cân nặng

• Khoảng cách hình ảnh co lại về không.
• Khoảng cách hình ảnh gần như không đổi.
• Khoảng cách ảnh tăng không giới hạn, phân kỳ đến vô cực ngay khi vật đạt đến tiêu điểm.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Khoảng cách đối tượng d_o (cm)

Những gì bạn đo lường:

• Khoảng cách hình ảnh d_i (cm)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước tiêu điểm và nhấn Đặt lại. Tiêu cự của thấu kính cố định là 10cm.
2. Kích hoạt tính năng đọc khoảng cách hình ảnh.
3. Đặt khoảng cách đối tượng cho mỗi lần thử (tiếp cận tiêu cự từ ngoài tiêu cự đó) và ghi lại khoảng cách hình ảnh.

phương trình điều khiển

Phương trình thấu kính mỏng gần tiêu điểm — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Khi khoảng cách đối tượng d_o tiến đến tiêu cự f, mẫu số (d_o − f) trong d_i = d_o·f/(d_o − f) tiến đến 0, gửi khoảng cách hình ảnh đến vô cực — hình ảnh 'thoát' đến một điểm ở vô cực.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một phép thử, hãy tính d_i = d_o·f/(d_o − f) sử dụng f = 10 cm. So sánh với bảng.
• Giải thích, bằng cách sử dụng phương trình thấu kính mỏng, tại sao d_o − f tiến đến 0 (từ phía dương) lại đưa d_i về phía vô cực dương.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Khi vật nằm chính xác tại tiêu điểm, các tia rời khỏi thấu kính sẽ xuất hiện song song hoàn toàn — một ảnh 'ở vô cực'. Giải thích tại sao ngọn hải đăng hoặc đèn pha đặt bóng đèn chính xác tại tiêu điểm của thấu kính (hoặc gương).
• Thiết lập chính xác này - một nguồn tại tiêu điểm tạo ra các tia đầu ra song song - được gọi là ống chuẩn trực, được sử dụng để tạo ra các chùm tia song song cho các thiết bị trong phòng thí nghiệm. Tại sao các nhà khoa học có thể cần một chùm ánh sáng song song hoàn hảo cho một số thí nghiệm nhất định?

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

1. Chào mừng đến tiêu điểm
2. Chọn vật
3. Nhấn Phát
4. Các tia ló song song
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Phương Trình Thấu Kính Mỏng