Geometriai optika
Geometriai optika: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül.
Lencsék, tükrök, fénytörés és prizma
Kísérletek
Gyűjtőlencse
A gyűjtőlencse az optikai tengellyel párhuzamos sugarakat az F′ fókuszponton át töri meg. A képet három nevezetes sugár adja: a tengelypárhuzamos sugár F′-n megy át, a lencse közepén átmenő sugár nem törik meg, az F-en átmenő sugár pedig a tengellyel párhuzamosan halad tovább. Érvényes a leképezési törvény 1/f = 1/t + 1/k, a nagyítás N = −k/t.
Próbáld ki: Tedd a tárgyat 2f távolságra — a kép ugyanakkora és fordított. Aztán told a fókusztávolságon belülre.
Szórólencse
A szórólencse széttartóvá teszi a sugarakat, mintha a tárgy oldalán lévő F′ fókuszpontból indulnának. Visszafelé húzott meghosszabbításaik (szaggatott vonal) ezen az oldalon metszik egymást, ezért a kép mindig látszólagos, egyenes állású és kicsinyített. A fókusztávolság negatív, és továbbra is 1/f = 1/t + 1/k.
Próbáld ki: Húzd a tárgyat messzire, majd egészen a lencséhez — a kép a lencse és F′ között marad, és sosem fordul meg.
Homorú tükör
A homorú tükör a tengelypárhuzamos sugarakat az F fókuszponton át veri vissza, amely a görbületi sugár felénél van (f = R/2). A tükör csúcsába érkező sugár ugyanakkora szögben verődik vissza, az F-en át érkező pedig a tengellyel párhuzamosan tér vissza. Itt is érvényes 1/f = 1/t + 1/k; a valódi kép a tükör előtt keletkezik.
Próbáld ki: Told a tárgyat F és a tükör közé — nagyított, egyenes állású képet kapsz a tükör mögött, mint egy kozmetikai tükörben.
Domború tükör
A domború tükör szétszórva veri vissza a sugarakat, mintha a tükör mögötti fókuszpontból jönnének. Meghosszabbításaik a tükör mögött metszik egymást, ezért a kép mindig látszólagos, egyenes állású és kicsinyített. A fókusztávolság negatív, és 1/f = 1/t + 1/k — ezért használják kereszteződésekben és autókon, ahol széles látóteret adnak.
Próbáld ki: Csökkentsd a fókusztávolságot (erősebben domború tükör) — a kép kisebb lesz, így több fér bele a környezetből.
Fénytörés és teljes visszaverődés
Két közeg határán a sugár részben visszaverődik, részben megtörik a Snellius–Descartes-törvény szerint: n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂. Optikailag sűrűbb közegbe lépve a beesési merőleges felé, ritkább közegbe lépve attól elfelé törik. Ha a fény ritkább közegbe a határszögnél, θc = arcsin(n₂/n₁), nagyobb szögben érkezik, a megtört sugár eltűnik, és teljes visszaverődés lép fel.
Próbáld ki: Állíts fent vizet, lent levegőt, és növeld a szöget — 48,8° fölött az összes fény visszaverődik.
Fénybontás prizmával
Az üveg törésmutatója függ a hullámhossztól: a Cauchy-képlet szerint n(λ) = A + B/λ², így az ibolya fényé nagyobb, mint a vörösé. A prizma ezért minden színt másként tör meg, és a fehér fény színképpé bomlik. Az eltérítés δ = θ₁ + θ₂ − φ az ibolyánál a legnagyobb.
Próbáld ki: Forgasd a prizmát, és keresd a legkisebb eltérítést — ekkor a sugár az üvegben az alappal párhuzamosan halad.
Gyakori kérdések
Mi az a(z) Geometriai optika?
Geometriai optika: ingyenes interaktív szimuláció a StudyFi Labből. Közvetlenül a böngészőben fut, regisztráció és telepítés nélkül. Lencsék, tükrök, fénytörés és prizma
Ingyenes a(z) Geometriai optika?
Igen. A(z) Geometriai optika teljesen ingyenes. Böngészőben fut számítógépen, tableten és telefonon, és nem kell hozzá fiók.
Mit fedezhetek fel ebben: Geometriai optika?
Gyűjtőlencse, Szórólencse, Homorú tükör, Domború tükör, Fénytörés és teljes visszaverődés, Fénybontás prizmával.
Mit mutat a(z) „Gyűjtőlencse” kísérlet?
A gyűjtőlencse az optikai tengellyel párhuzamos sugarakat az F′ fókuszponton át töri meg. A képet három nevezetes sugár adja: a tengelypárhuzamos sugár F′-n megy át, a lencse közepén átmenő sugár nem törik meg, az F-en átmenő sugár pedig a tengellyel párhuzamosan halad tovább. Érvényes a leképezési törvény 1/f = 1/t + 1/k, a nagyítás N = −k/t.
Mit mutat a(z) „Szórólencse” kísérlet?
A szórólencse széttartóvá teszi a sugarakat, mintha a tárgy oldalán lévő F′ fókuszpontból indulnának. Visszafelé húzott meghosszabbításaik (szaggatott vonal) ezen az oldalon metszik egymást, ezért a kép mindig látszólagos, egyenes állású és kicsinyített. A fókusztávolság negatív, és továbbra is 1/f = 1/t + 1/k.
Dolgozatra készülsz?
Töltsd fel a jegyzeteidet, és a StudyFi szókártyákat, teszteket és podcastokat készít belőlük.