Quang học

Kính thiên văn khúc xạ

Các thấu kính Afocal được phân tách bằng f_objective + f_eyepiece; M = −f_objective/f_eyepiece là độ phóng đại góc cho vật ở xa, còn ảnh của vật gần trên bàn thí nghiệm lại thể hiện độ phóng đại ngang f_eyepiece/f_objective.

Kính thiên văn khúc xạ — mô phỏng Quang học tương tác. Các thấu kính Afocal được phân tách bằng f_objective + f_eyepiece; M = −f_objective/f_eyepiece là độ phóng đại góc cho vật ở xa, còn ảnh của vật gần trên bàn thí nghiệm lại thể hiện độ phóng đại ngang f_eyepiece/f_objective. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Kính thiên văn

Một kính thiên văn tiêu điểm tách các thấu kính của nó bằng f_objective + f_eyepiece; M = −f_objective/f_eyepiece.

Mặt phẳng tiêu cự của vật kính trùng với mặt phẳng tiêu điểm của thị kính, do đó khoảng cách giữa thấu kính là f_objective + f_eyepiece và đầu vào song song sẽ rời song song. Độ phóng đại góc là tỷ lệ tiêu cự; dấu âm của nó biểu thị sự đảo ngược.

• M = −f_obj/f_eye
• Độ phóng đại góc

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

Một kính thiên văn tiêu điểm (Keplerian) đặt vật kính và thị kính sao cho tiêu điểm của chúng trùng nhau - ánh sáng vào song song, ánh sáng ra song song. Tiêu cự của thị kính ngắn hơn cho độ phóng đại của kính thiên văn cao hơn hay thấp hơn?

Dự đoán cân nặng

• Thị kính ngắn hơn cho độ phóng đại thấp hơn.
• Tiêu cự của thị kính không ảnh hưởng đến độ phóng đại.
• Cao hơn - độ phóng đại là tỷ lệ giữa vật kính và tiêu cự thị kính, do đó việc thu nhỏ tiêu cự của thị kính sẽ làm tăng tỷ lệ.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Tiêu cự thị kính f_e (cm)

Những gì bạn đo lường:

• Độ phóng đại góc M

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước của kính thiên văn và nhấn Đặt lại. Vật kính có f = 100 cm; hai thấu kính được phân tách bằng tiêu cự tổng hợp của chúng (điều kiện tiêu cự).
2. Bật tính năng đọc độ phóng đại góc.
3. Đặt tiêu cự của thị kính cho mỗi lần thử (vật kính cố định ở f = 100 cm) và ghi lại độ phóng đại thu được.

phương trình điều khiển

Độ phóng đại góc của kính thiên văn — M = −f_o/f_e

Độ phóng đại góc của kính thiên văn Keplerian tiêu điểm là M = −f_o/f_e, tỷ lệ giữa tiêu cự của vật kính và thị kính. Vật kính dài hơn hoặc thị kính ngắn hơn đều làm tăng độ phóng đại.

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

• Đối với một phép thử, hãy tính M = −f_o/f_e bằng cách sử dụng f_o = 100 cm. So sánh với bảng.
• Giải thích tại sao độ phóng đại là âm (ảnh đảo ngược, điển hình của kính thiên văn Keplerian đơn giản) và tại sao tiêu cự của thị kính ngắn hơn lại làm tăng độ lớn của M.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Không giống như thị kính (thiết lập độ phóng đại), đường kính của thấu kính MỤC TIÊU (không hiển thị trong mẫu chỉ có tiêu cự này) xác định lượng ánh sáng mà kính thiên văn thu thập và khả năng phân giải tối đa của nó. Giải thích tại sao các nhà thiên văn học quan tâm nhiều đến khẩu độ (đường kính vật kính) của kính thiên văn hơn là độ phóng đại của nó.
• 'Afocal' có nghĩa là ánh sáng song song tạo ra ánh sáng phát ra song song - kính thiên văn không có tiêu cự tổng thể duy nhất, không giống như ống kính máy ảnh hoặc kính lúp. Giải thích tại sao thiết kế này lý tưởng để xem các vật thể ở rất xa (hiệu quả ở vô cực) với mắt thoải mái.

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

1. Chào mừng đến kính thiên văn
2. Chọn thấu kính vật kính
3. Nhấn Phát
4. Kích thước góc của vật xa
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