光学
简单放大镜(角放大)
在焦平面上,会聚透镜将平行光线发送到放松的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。
简单放大镜(角放大)——交互式光学模拟。在焦平面上,会聚透镜将平行光线发送到放松的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。 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。
角放大率
当物体位于焦平面时,会聚透镜将平行光线发送到放松的眼睛; M = N/f(N = 25 cm)。
为了让眼睛放松观看,请将物体放置在短焦距透镜的焦平面上。出射光线平行,虚像无穷远,角度放大率为 M = N/f(N = 25 cm)。
- 角放大率 M = N/f
- 近点距离 N = 25 cm
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
在放松眼睛下使用的简单放大镜,其物体正好位于透镜焦点处。焦距更短的透镜,其角放大率更高还是更低?
预测权重
- 焦距越短,放大倍率越低。
- 放大倍率不取决于透镜的焦距。
- 更高——更短的焦距可以让你比眼睛在无辅助的情况下近点所允许的距离更接近物体,从而产生更大的视角度尺寸。
可变角色
您设置的内容:
- 透镜焦距f (cm)
您测量的内容:
- 角放大率M
调查如何进行
- 打开「简单放大镜(simple-magnifier)」预设并按重置。物体正好位于透镜焦点处(放松眼睛观察,虚像位于无穷远处)。
- 启用角放大率读数。
- 设置每次试验的透镜焦距并记录所得的角度放大率。
控制方程
简易放大镜角度放大 — M = N/f
以放松眼睛使用、物体位于焦点处的放大镜可达到角放大率M = N/f,其中N = 25 cm是标准近点距离。焦距越短,放大率越高。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验,使用标准近点距离N = 25 cm,计算M = N/f。将结果与表格比较。
- 解释为什么较短的焦距可以提供更高的放大倍率:它让放松的眼睛比其自身的无辅助近点所允许的距离更近地观察物体,从而使物体对向更大的角度。
这在实验室之外的地方表现出来
- 非常短焦距的放大镜(提供高M)也具有非常短的工作距离(物体几乎接触透镜),超过一定的放大倍率就变得不切实际。解释为什么珠宝商的放大镜和简单的手持放大镜很少超过约 10×–20×。
- 为了获得远超简单透镜实际可达到的放大率,光学设计者会改用复合系统(如compound-microscope实验)。请解释为什么将两个中等放大率的阶段串联,而不是使用一个焦距极短的透镜,才是实际可行的解决方案。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 欢迎学习简单放大镜
- 选择物体
- 按播放
- 近点放大
- 打开检查器
- 完成了!
打开交互式模拟以构建场景,点击运行,并通过实时测量和引导式教程进行探索。