光学
焦点——平行出射光
物在焦点:出射光互相平行,像在无穷远处形成。
焦点——平行出射光——交互式光学模拟。物在焦点:出射光互相平行,像在无穷远处形成。 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。
焦点
物放在焦点处:出射光线彼此平行,像在无穷远处形成。
当物体恰好位于焦点处时,折射光线从透镜平行射出——像成在无穷远处。这是实像(物在 F 外)与虚像(物在 F 内)的分界情形。本预设使平行出射光线在光路图上清晰可见。
- 焦点处 d_o = f → d_i → ∞
- 出射光线平行
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
当物体从会聚透镜焦距之外接近该焦距时,像距会发生什么变化?
预测权重
- 像距缩小到零。
- 图像距离大致保持不变。
- 像距无限增长,当物体到达焦点时就发散到无穷远。
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)
调查如何进行
- 打开「焦点:图像逃向无限的地方(focal-point)」预设并按重置。透镜的焦距固定为10厘米。
- 启用像距读数。
- 设置每次试验的物距(从焦距之外接近焦距)并记录图像距离。
控制方程
焦点附近的薄透镜方程 — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
当物距 d_o 接近焦距 f 时,d_i = d_o·f/(d_o − f) 中的分母 (d_o − f) 接近零,将图像距离发送到无穷远 — 图像“逃逸”到无穷远点。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验,使用 f = 10 cm 计算 d_i = d_o·f/(d_o − f)。与表比较。
- 请利用薄透镜方程解释,为什么当d_o − f(从正值一侧)趋近于零时,d_i会趋向正无穷大。
这在实验室之外的地方表现出来
- 当物体恰好位于焦点时,离开透镜的光线完全平行,形成“无限远”的图像。解释为什么灯塔或探照灯将其灯泡恰好放置在透镜(或镜子)的焦点上。
- 这种精确的设置——在焦点处产生平行输出射线的光源——被称为准直器,用于为实验室仪器创建平行光束。为什么科学家需要一束完全平行的光束来进行某些实验?
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习焦点
- 选择物体
- 播放
- 出射光线平行
- 打开检查器
- 完成了!
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