光学
磨镜者透镜(由半径确定)
该透镜的焦距由其表面曲率和玻璃折射率决定:1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)。
磨镜者透镜(由半径确定)——交互式光学模拟。该透镜的焦距由其表面曲率和玻璃折射率决定:1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)。 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。
磨镜者公式
该透镜的焦距由其表面曲率和玻璃折射率决定:1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)。
磨镜者公式 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) 表明焦距由曲率半径和玻璃折射率共同决定。本预设由具体曲率半径构建透镜,可验证更大曲率或更高折射率玻璃如何缩短焦距。
- 透镜制造者方程 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
- 由曲率求焦距
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
透镜的焦距取决于其玻璃折射率和两个表面的曲率。使一个表面更平坦(曲率半径更大)会增加还是减少焦距?
预测权重
- 增加——更平坦的表面(更大的半径)使光线弯曲得更弱,从而提供更长的焦距。
- 更平坦的表面会缩短焦距。
- 表面曲率不会影响焦距,只有玻璃折射率会影响焦距。
可变角色
您设置的内容:
- 第一表面半径R₁ (cm)
您测量的内容:
- 焦距f (cm)
调查如何进行
- 打开lensmaker预设并按重置。该透镜的折射率为 n = 1.5 ,其第二表面半径固定为 R₂ = − 20 cm。
- 启用 focal-length 读数。
- 设置每次试验的第一个表面的曲率半径并记录所得的焦距。
控制方程
透镜制造商方程 — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)
薄透镜的焦距直接由其玻璃折射率与两个表面曲率决定:1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)。这正是透镜设计者从物理制造参数预测光学行为的方式。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验,使用 n = 1.5 、 R₂ = − 20 cm 从 1 /f = (n−1)(1/R₁ − 1 /R₂) 计算 f。与表比较。
- 使用透镜制造商的方程解释为什么增加 R₁(使第一个表面更平坦/更少弯曲)会增加焦距 - 更平坦的透镜弯曲光线更少。
这在实验室之外的地方表现出来
- 这个透镜R₁ > 0,R₂ < 0——两个面都向外凸出(双凸透镜),是最强的常见会聚形状。请利用镜片制造者方程解释,为什么平凸透镜(一面平坦,R = ∞)的焦距会比同种玻璃、曲率相近的双凸透镜更长。
- 眼镜镜片制造商选择表面曲率(不仅仅是玻璃折射率)来实现规定的焦距,同时控制重量和边缘厚度。使用透镜制造商方程的结构解释为什么两个不同的 (R₁, R2) 对可以给出完全相同的焦距。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习磨镜者公式
- 选择透镜
- 点击播放
- 曲率决定焦距
- 打开检查器
- 完成了!
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