光學
簡單放大鏡(角放大)
在焦平面上,會聚透鏡將平行光線送到放鬆的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。
簡單放大鏡(角放大)——互動式光學模擬。在焦平面上,會聚透鏡將平行光線送到放鬆的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。 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。
角放大率
當物體位於焦平面時,會聚透鏡將平行光線送到放鬆的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。
為了讓眼睛放鬆觀看,請將物體放置在短焦距鏡頭的焦平面上。出射光線平行,虛像無窮遠,角度放大率為 M = N/f(N = 25 cm)。
- 角放大率 M = N/f
- 近點距離 N = 25 cm
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
在放鬆眼睛下使用的簡單放大鏡,其物體正好位於透鏡焦點處。焦距更短的透鏡,其角放大率更高還是更低?
預測權重
- 焦距越短,放大倍率越低。
- 放大倍率不取決於鏡頭的焦距。
- 更高-更短的焦距可以讓你比眼睛在無輔助的情況下近點所允許的距離更接近物體,從而產生更大的視角度尺寸。
可變角色
您設定的內容:
- 鏡頭焦距f (cm)
您測量的內容:
- 角放大率M
調查如何進行
- 打開「簡單放大鏡(simple-magnifier)」預設並按重設。物體正好位於透鏡焦點處(放鬆眼睛觀察,虛像位於無窮遠處)。
- 啟用角放大率讀數。
- 設定每次試驗的鏡頭焦距並記錄所得的角度放大率。
控制方程
簡易放大鏡角度放大 — M = N/f
以放鬆眼睛使用、物體位於焦點處的放大鏡可達到角放大率M = N/f,其中N = 25 cm是標準近點距離。焦距越短,放大率越高。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗,使用標準近點距離N = 25 cm,計算M = N/f。將結果與表格比較。
- 解釋為什麼較短的焦距可以提供更高的放大倍率:它讓放鬆的眼睛比其自身的無輔助近點所允許的距離更近地觀察物體,從而使物體對向更大的角度。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 非常短焦距的放大鏡(提供高M)也具有非常短的工作距離(物體幾乎接觸鏡頭),超過一定的放大倍率就變得不切實際。解釋為什麼珠寶商的放大鏡和簡單的手持放大鏡很少超過約 10×–20×。
- 為了獲得遠超簡單透鏡實際可達到的放大率,光學設計者會改用複合系統(如compound-microscope實驗)。請解釋為什麼將兩個中等放大率的階段串聯,而不是使用一個焦距極短的透鏡,才是實際可行的解決方案。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習簡單放大鏡
- 選擇物體
- 播放
- 近點放大
- 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。