光學
雙透鏡中繼
第一片透鏡成倒立實像；第二片再次成像。兩次倒立相互抵消，系統整體成正立像。
雙透鏡中繼——互動式光學模擬。第一片透鏡成倒立實像；第二片再次成像。兩次倒立相互抵消，系統整體成正立像。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
雙透鏡中繼
第一片透鏡成倒立實像；第二片再次成像。兩次倒立相互抵消，系統整體成正立像。
物鏡形成一個實的中間像；目鏡或第二片透鏡再將其重新成像給觀察者。兩次反轉後會得到一個正立的最終影像 —— 這是顯微鏡和投影系統的標準中繼方式。透鏡間距須將中間像放置在適當的共軛點上。
- 兩個實像
- 總放大率 = 乘積
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
放置兩個相同的會聚透鏡，使第一個透鏡的影像成為第二個透鏡的物體。整個系統的放大倍率是否只是簡單地乘以兩個鏡頭各自的放大倍率？
預測權重
- 系統放大倍率是各個放大倍率的總和。
- 是 — 系統放大倍率是每個鏡頭單獨放大倍率的乘積： M = m₁ × m₂.
- 無法根據各個鏡頭的放大倍率來預測系統放大倍率。
可變角色
您設定的內容：
- 距 L1 的物距 (cm)
您測量的內容：
- L1的像距 (cm)
- 系統放大倍率M
調查如何進行
- 開啟 compound-relay 預設並按下 Reset。兩個鏡頭的 f = 10 cm，間隔 40 cm。
- 啟用第一透鏡的像距與系統放大率讀數。
- 設定每次試驗距鏡頭 1 的物距，並記錄第一個影像距離和整體系統放大倍率。
控制方程
複合系統放大倍率 — M = m₁·m₂·…
對於任何成像元件鏈，整個系統放大倍率是每個單獨元件放大倍率的乘積： M = m₁ × m₂ × ...每個元件成像它實際接收到的任何物體（真實的或前一個元件的圖像）。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，先由1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1（f₁ = 10 cm）求出L1的像距d_i1，再求出L2的物距d_o2 = 40 − d_i1，然後由1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2（f₂ = 10 cm）求出L2的像距d_i2。最後計算M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)。將M與表格比較。
- 解釋為什麼L1的真實影像成為L2的真實物體——第二個鏡頭並不關心它的「物體」實際上是第一個鏡頭形成的影像；它只是對到達它的任何光線進行成像。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 當物體位於L1的2f點時（d_o1 = 20 cm，因此d_i1也是20 cm），系統放大率恰好為1——儘管經過了兩次獨立的反轉，最終像與原物體大小和方向相同。請解釋為什麼兩次反轉（每個透鏡各一次）會相互抵消，得到與正立像等效的最終方向……真的是這樣嗎？請檢查你的符號。
- 像這樣的多透鏡中繼系統被用於內視鏡和潛望鏡，在不損失尺寸或清晰度的情況下，將影像傳送到較遠的距離。請解釋為什麼單一焦距極長的透鏡無法實現同樣緊湊的中繼效果。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習雙透鏡中繼
- 選擇第一片透鏡
- 播放
- 雙透鏡中繼
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。