光學
凹透鏡——虛像
凹透鏡總是成縮小、正立的虛像。
凹透鏡——虛像——互動式光學模擬。凹透鏡總是成縮小、正立的虛像。 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。
凹透鏡
凹透鏡總是成縮小、正立的虛像。
發散透鏡(以及凸面鏡)會使光線發散,看起來像是從元件後方的一個焦點發出。任何物距都會產生正立、縮小的虛像。近視眼鏡正是利用這一點,將遠點向外推移。
- 總是虛像
- 放大率 m < 1,正立
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
發散透鏡具有負焦距。它是否能像會聚透鏡一樣形成真實的放大影像?
預測權重
- 不會-無論物距多遠,發散透鏡總是會形成較小的直立虛像。
- 當物體夠遠時,它會形成真實的影像。
- 它總是形成一個真實的、放大的圖像。
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 diverging-virtual 預設並按下 Reset。鏡頭的焦距固定為-10 cm。
- 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
發散鏡頭成像 — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
發散透鏡的焦距為負。對於任何正物距,將 f < 0 代入 1/f = 1/d_o + 1/d_i 總是會產生負 d_i(虛擬)和 0 < m < 1(縮小,直立)。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一次試驗,使用 f = −10 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。
- 解釋為什麼對於發散透鏡,無論 d_o 變得有多大,d_i 都保持負值(虛擬),m 保持正值且小於 1,這與 converging-real 實驗中會聚透鏡的行為不同。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 門上的貓眼使用發散透鏡(或類似的廣角設計),將門外的人顯示為縮小、廣視野的影像。請解釋為什麼縮小的影像正是貓眼用途所需要的。
- 當 d_o 變得非常大(物體非常遠)時,d_i 會接近什麼?將其與鏡頭的焦距進行比較,並從物理上解釋為什麼發散鏡頭的虛像永遠不會超過其自身的焦點。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習凹透鏡虛像
- 選擇物體
- 播放
- 恆爲虛像
- 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。