Quang học

Thấu kính theo công thức nhà chế tạo (từ bán kính cong)

Tiêu cự của thấu kính này đến từ độ cong bề mặt và chiết suất thủy tinh: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Thấu kính theo công thức nhà chế tạo (từ bán kính cong) — mô phỏng Quang học tương tác. Tiêu cự của thấu kính này đến từ độ cong bề mặt và chiết suất thủy tinh: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Phương trình thấu kính

Tiêu cự của thấu kính này bắt nguồn từ độ cong bề mặt và chiết suất kính: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Công thức người chế tạo thấu kính 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) cho thấy tiêu cự phát sinh từ độ cong và chiết suất kính. Ön ayar này xây dựng một thấu kính từ các bán kính cụ thể để bạn có thể kiểm tra cách độ cong mạnh hơn hoặc kính chiết suất cao hơn làm rút ngắn f.

1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
f từ độ cong

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

Tiêu cự của ống kính xuất phát từ chỉ số thủy tinh và độ cong của hai bề mặt của nó. Việc làm cho một bề mặt phẳng hơn (bán kính cong lớn hơn) có làm tăng hay giảm tiêu cự không?

Dự đoán cân nặng

Tăng - bề mặt phẳng hơn (bán kính lớn hơn) uốn cong ánh sáng ít mạnh hơn, cho tiêu cự dài hơn.
Bề mặt phẳng hơn làm giảm tiêu cự.
Độ cong bề mặt không ảnh hưởng đến tiêu cự, chỉ có chỉ số kính mới ảnh hưởng.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

Bán kính bề mặt đầu tiên R₁ (cm)

Những gì bạn đo lường:

Tiêu cự f (cm)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

Mở cài đặt trước của nhà sản xuất ống kính và nhấn Đặt lại. Ống kính này có chỉ số n = 1.5 , với bán kính bề mặt thứ hai cố định ở R₂ = − 20 cm.
Bật tính năng đọc tiêu cự.
Đặt bán kính cong của bề mặt đầu tiên cho mỗi lần thử và ghi lại tiêu cự thu được.

phương trình điều khiển

Phương trình của người chế tạo thấu kính — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

Tiêu cự của thấu kính mỏng được tính trực tiếp từ chiết số thủy tinh và cả độ cong bề mặt của nó: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Đây là cách một nhà thiết kế ống kính dự đoán hành vi quang học từ các thông số sản xuất vật lý.

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

Đối với một lần thử, hãy tính f từ 1 /f = (n−1)(1/R₁ − 1 /R₂) sử dụng n = 1.5 , R₂ = − 20 cm. So sánh với bảng.
Giải thích, bằng cách sử dụng phương trình của nhà chế tạo thấu kính, tại sao việc tăng R₁ (làm cho bề mặt thứ nhất phẳng hơn/ít cong hơn) lại làm tăng tiêu cự - thấu kính phẳng hơn sẽ bẻ cong ánh sáng ít hơn.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

Thấu kính này có R₁ > 0 và R₂ < 0 - cả hai bề mặt đều lồi ra ngoài (thấu kính hai mặt lồi), hình hội tụ phổ biến mạnh nhất. Giải thích, bằng cách sử dụng phương trình của người chế tạo thấu kính, tại sao một thấu kính phẳng-lồi (một cạnh phẳng, R = ∞) có tiêu cự dài hơn thấu kính hai mặt lồi của cùng một thấu kính và có độ cong tương đương.
Các nhà sản xuất tròng kính mắt kính chọn độ cong bề mặt (không chỉ chỉ số kính) để đạt được tiêu cự quy định đồng thời kiểm soát trọng lượng và độ dày cạnh. Giải thích tại sao hai cặp (R₁, R₂) khác nhau có thể cho cùng một tiêu cự bằng cách sử dụng cấu trúc của phương trình chế tạo thấu kính.

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

Chào mừng đến công thức người chế tạo thấu kính
Chọn thấu kính
Nhấn Phát
Độ cong xác định tiêu cự
Mở Trình kiểm tra
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