光学
双透镜放大
两片凸透镜串联投射出放大的实像——总放大率为各级之积。
双透镜放大——交互式光学模拟。两片凸透镜串联投射出放大的实像——总放大率为各级之积。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室,提供实时 SI 测量和分步引导教程。
双透镜放大
两片凸透镜串联投射出放大的实像——总放大率为各级之积。
同样由凸透镜串联组成,但排列方式使其能将放大的实像投射到屏幕或胶片上。每个透镜组的放大率相乘,构成系统总放大率——用于照片放大机和某些投影系统。
- 实像,放大
- M = 各级的乘积
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面:探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
与复合显微镜通常的虚拟最终图像不同,照相放大机需要将真实的放大图像投影到相纸上。两个顺序会聚的透镜仍然可以产生真实的(非虚拟的)最终图像吗?
预测权重
- 不会——链接两个透镜总是会产生虚拟的最终图像。
- 它仅取决于物距,而不取决于透镜布置。
- 是——只要间距和焦距设置得当,双透镜链的最终像会成为实像,可以投影到屏幕上。
可变角色
您设置的内容:
- 距 L1 的物距 (cm)
您测量的内容:
- L1的像距 (cm)
- 系统放大倍数M
调查如何进行
- 打开「摄影放大器:两个透镜可实现真实、更大的图像(compound-enlarger)」预设并按重置。 L1 的 f = 8 厘米; L2 的 f = 12 cm,间隔 34 cm。
- 启用L1的像距与系统放大率读数。
- 设置每次试验距 L1 的物距,并记录 L1 的图像距离和整体系统放大倍率。
控制方程
两级放大倍率 — M = m₁·m₂·…
与任何复合透镜链一样,放大器的系统放大倍率是其两个透镜各自放大倍率的乘积: M = m₁ × m₂. 仔细选择焦距和间距可确保最终图像真实(而非虚拟),随时可以投影。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验,先由1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1(f₁ = 8 cm)求出L1的像距d_i1,再求出L2的物距d_o2 = 34 − d_i1,然后由1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2(f₂ = 12 cm)求出其像距d_i2。最后计算M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2)。将M与表格比较。
- 此预设的默认物距(16 厘米,L1 的 2f 点)给出 M = 2,并具有真实的最终图像。解释为什么检查 d_i2 的符号(正 = 实数)对于该系统是否能够真正投影到相纸上很重要。
这在实验室之外的地方表现出来
- 为了使放大器正常工作,其最终图像必须落在 L2 之外的正(真实)距离处,即相纸所在的确切高度。解释为什么放大器的设计必须仔细控制两个透镜的焦距和间距以保证这一点。
- 将本实验的默认值M = 2(实像的最终成像)与compound-relay的M = 1及compound-microscope的M = 4(通常透过目镜以虚像方式观察)进行比较。请解释为什么完全相同的双透镜链数学关系(放大率之积)会因所选焦距和间距不同,而产生如此不同的实际结果。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
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- 选择物体
- 点击播放
- 放大的中间像
- 打开检查器
- 完成了!
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