光學
放大鏡(物在焦距內)
物在焦距內:形成放大、正立的虛像——即簡單放大鏡。
放大鏡(物在焦距內)——互動式光學模擬。物在焦距內:形成放大、正立的虛像——即簡單放大鏡。 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。
簡單放大鏡
物在焦距內:形成放大、正立的虛像——即簡單放大鏡。
當物體比焦距更靠近會聚透鏡時,無法形成實像;光線反而會發散,看起來像是從物體同側的一個虛擬光源發出。眼睛將這種延伸解讀為一個放大的正立影像 —— 這正是簡單放大鏡的原理。
- 角放大率 M = N/f
- 虛像,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
物體距離會聚透鏡的距離比其焦距更近。鏡頭仍然形成真實的影像,還是不同的東西?
預測權重
- 它仍然形成一個真實的圖像,只是距離較遠。
- 它在物體的同一側形成一個放大的、直立的虛像-放大鏡。
- 在焦距內根本不形成影像。
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
- 打開擴大機預設並按重置。鏡頭的焦距固定為10公分。
- 啟用像距與放大率讀數。
- 設定每次試驗的物距(始終小於焦距)並記錄影像距離和放大倍率。
控制方程
虛像放大 — m = −dᵢ/dₒ
當物體位於會聚透鏡的焦距內時,像距 d_i 為負(虛擬,與物體同一側),放大倍率 m = −d_i/d_o 為正且大於 1 — 一個直立的放大影像,這是放大鏡的基礎。
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。
- 每次試驗都給予負 d_i 和正 m 大於 1。解釋負影像距離意味著什麼(虛像,與物體同一側)以及為什麼 m 在這裡是正而不是負。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 您的資料顯示將物體移近鏡頭(較小的 d_o,始終低於 f)會增加放大倍率。解釋為什麼放大鏡離一個小物體很近時顯示的物體比離得較遠時顯示的物體更大(但仍在 f 內)。
- 如果物體恰好放置在焦距 d_o = f 處,影像(和放大率)會發生什麼情況?與 focal-point 實驗的結果進行比較。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習放大鏡
- 選擇物體
- 播放
- 角放大率
- 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。