光学
凹透镜——虚像
凹透镜总是成缩小、正立的虚像。
凹透镜——虚像——交互式光学模拟。凹透镜总是成缩小、正立的虚像。 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。
凹透镜
凹透镜总是成缩小、正立的虚像。
凹透镜(及凸面镜)将光线发散,使其看似来自光学元件后方的焦点。无论物距多大,所成的像始终是虚像、正立且缩小的。近视眼镜正是利用这一原理,将远点向外推移。
- 总是虚像
- 放大率 m < 1,正立
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
发散透镜具有负焦距。它是否能像会聚透镜那样形成真实的放大图像?
预测权重
- 不会——无论物距多远,发散透镜总是会形成较小的直立虚像。
- 当物体足够远时,它会形成真实的图像。
- 它总是形成一个真实的、放大的图像。
可变角色
您设置的内容:
- 物距d_o (cm)
您测量的内容:
- 像距d_i (cm)
- 放大倍数米
调查如何进行
- 打开「发散透镜:始终虚拟,始终缩小(diverging-virtual)」预设并按重置。透镜的焦距固定为-10 cm。
- 启用像距与放大率读数。
- 设置每次试验的物距并记录图像距离和放大倍数。
控制方程
发散透镜成像 — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
发散透镜的焦距为负。对于任何正物距,将 f < 0 代入 1/f = 1/d_o + 1/d_i 始终会产生负 d_i(虚拟)和 0 < m < 1(缩小,直立)。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一次试验,使用 f = −10 cm,根据 1/f = 1/d_o + 1/d_i 计算 d_i,然后 m = −d_i/d_o。将两者与表进行比较。
- 解释为什么对于发散透镜,无论 d_o 变得有多大,d_i 都保持负值(虚拟),m 保持正值且小于 1,这与 converging-real 实验中会聚透镜的行为不同。
这在实验室之外的地方表现出来
- 门上的猫眼使用发散透镜(或类似的广角设计),将门外的人显示为缩小、广视野的影像。请解释为什么缩小的影像正是猫眼用途所需要的。
- 当 d_o 变得非常大(物体非常远)时,d_i 会接近什么?将其与透镜的焦距进行比较,并从物理上解释为什么发散透镜的虚像永远不会超过其自身的焦点。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习凹透镜虚像
- 选择物体
- 播放
- 恒为虚像
- 打开检查器
- 完成了!
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