光學
天文望遠鏡
無焦鏡片採用f_objective + f_eyepiece分離;M = −f_objective/f_eyepiece是遠處物體的角放大率,而近處物體在檯面上的像顯示的是橫向放大率f_eyepiece/f_objective。
天文望遠鏡——互動式光學模擬。無焦鏡片採用f_objective + f_eyepiece分離;M = −f_objective/f_eyepiece是遠處物體的角放大率,而近處物體在檯面上的像顯示的是橫向放大率f_eyepiece/f_objective。 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。
天文望遠鏡
無焦望遠鏡透過 f_objective + f_eyepiece 分離其鏡片;M = −f_objective/f_eyepiece。
物鏡的焦平面與目鏡的焦平面重合,因此鏡頭分離為f_objective + f_eyepiece並且平行輸入保持平行。角放大率為焦距比;其負號表示反轉。
- 望遠鏡放大率 M = −f_obj/f_eye
- 角放大
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
無焦(開普勒)望遠鏡放置物鏡和目鏡,使它們的焦點重合-平行光進入,平行光出。較短的目鏡焦距會帶來更高還是更低的望遠鏡放大倍率?
預測權重
- 較短的目鏡提供較低的放大倍率。
- 目鏡焦距不影響放大倍率。
- 較高 — 放大倍率是物鏡與目鏡焦距的比率,因此縮小目鏡焦距會增加此比率。
可變角色
您設定的內容:
- 目鏡焦距f_e (cm)
您測量的內容:
- 角放大率M
調查如何進行
- 打開望遠鏡預設並按下重置。物鏡 f = 100 cm;兩個鏡頭由它們的組合焦距分開(無焦條件)。
- 啟用角放大率讀數。
- 設定每次試驗的目鏡焦距(物鏡固定在 f = 100 公分)並記錄所得的放大倍率。
控制方程
望遠鏡角放大倍率 — M = −f_o/f_e
無焦開普勒望遠鏡的角放大率為 M = −f_o/f_e,即物鏡焦距與目鏡焦距之比。較長的物鏡或較短的目鏡都可以增加放大倍率。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗,使用 f_o = 100 cm 計算 M = −f_o/f_e。與表比較。
- 解釋為什麼放大倍率為負(倒像,典型的簡單開普勒望遠鏡)以及為什麼較短的目鏡焦距會增加 M 的幅度。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 與決定放大率的目鏡不同,物鏡的直徑(本模型只涉及焦距,未展示這一點)決定了望遠鏡收集光線的多寡以及其最終的解析能力。請解釋為什麼天文學家更看重望遠鏡的口徑(物鏡直徑),而不只是放大率。
- 「無焦」意味著平行光輸入產生平行光輸出-與相機鏡頭或放大鏡不同,望遠鏡本身沒有單一的總焦距。解釋為什麼這種設計非常適合用放鬆的眼睛觀看很遠的物體(實際上是無限遠)。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習天文望遠鏡
- 選擇物鏡
- 播放
- 遠處物體的角尺寸
- 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。