光學
凹面鏡——實像
物在凹面鏡焦距外:在鏡前形成倒立實像。
凹面鏡——實像——互動式光學模擬。物在凹面鏡焦距外:在鏡前形成倒立實像。 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。
凹面鏡
物在凹面鏡焦距外:在鏡前形成倒立實像。
凹面鏡遵循與透鏡相同的符號慣例。當物體位於焦距之外時,反射光線會在鏡前會聚成一個倒立的實像 —— 這正是中距離刮鬍鏡和反射式望遠鏡所使用的原理。
- 透鏡公式 1/f = 1/d_o + 1/d_i
- 實像(倒立)
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
凹面鏡像會聚透鏡一樣聚焦光線。將物體移離凹面鏡更遠,是否會使其實像移近鏡子的焦點,就像透鏡一樣?
預測權重
- 不——更遠的物體會使影像離鏡子更遠。
- 鏡子和鏡頭遵循完全不同的成像規則。
- 是的 - 同樣的 1/f = 1/d_o + 1/d_i 關係適用,因此較遠的物體會產生更接近焦距的影像。
可變角色
您設定的內容:
- 物距d_o (cm)
您測量的內容:
- 像離d_i (cm)
- 放大倍率米
調查如何進行
- 開啟 concave-real 預設並按下 Reset。鏡子的焦距固定為15公分。
- 啟用像距與放大率讀數。
- 設定每次試驗的物距並記錄影像距離和放大倍率。
控制方程
鏡像方程 — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
凹(會聚)鏡遵循與會聚透鏡相同的成像定律:1/f = 1/d_o + 1/d_i,其中 m = −d_i/d_o。鏡子的焦距為正,與鏡頭符號約定相符。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一次試驗,使用 f = 15 cm,根據 1/f = 1/d_o + 1/d_i 計算 d_i,然後 m = −d_i/d_o。將兩者與表格進行比較。
- 請解釋為什麼鏡面方程在數學形式上與薄透鏡方程完全相同——兩者都使用相同的1/f = 1/d_o + 1/d_i關係,儘管鏡面是反射光而非折射光。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 刮鬍鏡或化妝鏡是凹面的,保持得比其焦距更近,以產生放大的虛像(如放大鏡實驗)。相反,該實驗將物體保持在 f 之外,從而給出真實的倒置圖像。解釋一下您何時需要每種配置。
- 本實驗中的每張影像都有負放大倍率。利用凹面鏡的實際反射幾何結構解釋為什麼凹面鏡形成的實像是倒立的,就像會聚透鏡的實像一樣。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習凹面鏡實像
- 選擇物體
- 播放
- 實像
- 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。