fizikzauglom

เกรด 8 · ปรากฏการณ์แสง

การหักเหของแสงและเลนส์

การเปลี่ยนทิศแสง โฟกัสของเลนส์ และการสร้างภาพ

24 นาที4 บัตรทฤษฎี
เริ่มบทเรียนแบบโต้ตอบ

อ่านเนื้อหาทฤษฎีของบทเรียนทั้งหมดได้ที่นี่โดยไม่ต้องมีบัญชี ในบทเรียนแบบโต้ตอบ เนื้อหาเดียวกันจะแบ่งเป็นการ์ด ตามด้วยคำถามพร้อมคำอธิบายหลังตอบและโจทย์ฝึก ระบบจะบันทึกความก้าวหน้าของคุณ

ค่อย ๆ ทำความเข้าใจทีละขั้น

ช้อนในแก้วดูเหมือนหักตรงรอยต่อน้ำกับอากาศ ถ้าแสงเปลี่ยนทิศเมื่อผ่านตัวกลางได้ เราจะเลือกผิวให้รวมรังสีสร้างภาพได้หรือไม่?

เหตุใดจุดใต้น้ำจึงดูสูงขึ้นดูเหมือนสูงกว่าเส้นทึบ: เส้นทางแสงเส้นประ: ส่วนต่อในน้ำ
ช้อนจริงตรง เส้นขอบเข้มแสดงตำแหน่งจริง รังสีสองเส้นจากจุดใต้น้ำหักเหที่ผิวน้ำแล้วถึงตา ส่วนต่อเส้นประย้อนกลับให้ตำแหน่งปรากฏสูงกว่าจุดจริง นี่เป็นแผนภาพทางแสง ไม่ใช่ภาพช้อนที่ตาเห็น รังสีไม่ได้ผ่านผนังข้างแก้ว

ที่รอยต่อตัวกลาง

แสงจากส่วนช้อนใต้น้ำเดินทางผ่านน้ำแล้วผ่านอากาศ อัตราเร็วในสองตัวกลางต่างกัน และเมื่อผ่านเฉียง ทิศมักเปลี่ยนด้วย เรียกว่าการหักเห ตาต่อแนวที่แสงมาถึงย้อนเป็นเส้นตรง ส่วนใต้น้ำจึงดูเลื่อนตำแหน่ง หากตกกระทบตามแนวฉากพอดี สมมาตรทำให้ทิศไม่เปลี่ยน แม้อัตราเร็วเปลี่ยน ดังนั้นการเปลี่ยนอัตราเร็วไม่จำเป็นต้องทำให้รังสีหันทิศทุกกรณี

อากาศน้ำαβ
เมื่อเข้าเฉียงจากอากาศสู่น้ำ แสงช้าลงและรังสีเบนเข้าหาเส้นแนวฉาก หากตกกระทบตามแนวฉาก ทิศไม่เปลี่ยน

รังสีหันทิศใด

เมื่อเข้าในน้ำจากอากาศ รังสีหักเหเข้าหาเส้นแนวฉาก เมื่อออก รังสีที่หักเหผ่านออกไปจะเบนออกจากแนวฉาก เหตุใดจึงสัมพันธ์กับอัตราเร็ว? เมื่อเข้าเฉียง คลื่นแสงส่วนหนึ่งถึงตัวกลางที่ช้ากว่าก่อน แนวของตำแหน่งที่มีเฟสเดียวกันจึงเอียงเปลี่ยน และทิศการเดินทางเปลี่ยนด้วย ตัวกลางที่แสงช้ากว่าเรียกว่าหนาแน่นทางแสงมากกว่า เป็นสมบัติของแสงในตัวกลาง ไม่ใช่เพียงเปรียบเทียบมวลของน้ำหนึ่งกิโลกรัมกับแก้วหนึ่งกิโลกรัม

อากาศสู่น้ำน้ำสู่อากาศαβαβเข้าหาแนวฉากออกจากแนวฉากตัวกลางโปร่งใส เส้นทางย้อนกลับได้
ด้านซ้ายรังสีจากอากาศเข้าน้ำแล้วเบนเข้าหาเส้นแนวฉาก ด้านขวาย้อนเส้นทางเดียวกัน รังสีออกสู่อากาศและเบนออกจากแนวฉาก ทั้งสองช่วงต่อกันที่รอยต่อพอดี ในภาพใช้ n воды = 4/3 หากมุมขณะออกมากเกินไป อาจไม่มีรังสีหักเหผ่านออก

เลนส์มีสองผิว

รอยต่อระนาบหนึ่งแห่งเปลี่ยนทิศรังสีครั้งเดียว เลนส์มีผิวหักเหสองผิว วัตถุโปร่งใสนี้เปลี่ยนทิศรังสีทั้งตอนเข้าและออก ความโค้งทำให้ส่วนต่าง ๆ ของลำแสงพบเส้นแนวฉากต่างกัน ในแบบจำลองเลนส์บาง ความหนาน้อยเมื่อเทียบกับระยะหลักในโจทย์ และสร้างภาพด้วยรังสีใกล้แกนหลัก จึงแทนการหักเหสองครั้งที่ซับซ้อนด้วยกฎง่าย ๆ ได้

สองผิวเลนส์บางแสดงความหนาละเลยความหนาขวา: การประมาณเลนส์บาง
ด้านซ้ายรังสีผ่านผิวทรงกลมสองผิวของแก้วในอากาศ จุดหักเหอยู่บนรอยต่อ คำนวณทิศด้วยกฎหักเหโดยใช้ n стекла = 1,5 เส้นประคือแนวฉากเฉพาะจุด ด้านขวาแบบจำลองเลนส์บางละเลยความหนา แทนการหักเหสองครั้งด้วยการเปลี่ยนทิศครั้งเดียวในระนาบเลนส์ ภาพไม่ได้ใช้มาตราส่วนร่วมกัน

เลนส์รวมแสง

ส่องลำแสงขนานแกนหลักเข้าเลนส์รวมแสง ในแบบจำลองนี้ รังสีออกพบกันที่จุดเดียวคือโฟกัสหลัก วางฉากตรงนั้นจะรับจุดสว่างได้ แกนหลักผ่านศูนย์กลางเชิงแสง หากส่งลำแสงแบบเดียวกันจากอีกด้านจะได้โฟกัสหลักอีกจุด ไม่ได้หมายความว่าแสงจากทุกวัตถุรวมที่โฟกัสเสมอ เงื่อนไขในที่นี้คือลำแสงเข้าขนานกับแกน

เลนส์บางรวมแสงФ₁Ф₂ОF > 0D = 1/F; F เป็นเมตร
ในแบบจำลองเลนส์บางรวมแสง รังสีขนานแกนรวมที่โฟกัสหลักด้านไกล Ф₂ แล้วเดินทางต่อ โฟกัส Ф₁ และ Ф₂ ห่างศูนย์กลางเชิงแสง О เท่ากัน วงเล็บวัด F จากศูนย์กลางถึงโฟกัส F และ D เป็นบวกในที่นี้ และเป็นลบสำหรับเลนส์กระจายแสง ใน D=1/F ใช้ระยะเป็นเมตร

เลนส์กระจายแสง

เลนส์กระจายแสงให้ผลต่างกันต่อลำขนานเดิม รังสีหลังเลนส์แยกออก เมื่อต่อย้อนกลับ ส่วนต่อพบกันที่โฟกัสเสมือนหลักหน้าเลนส์ จุดนี้บอกว่ารังสีออกดูเหมือนมาจากไหน แต่แสงที่ออกจากเลนส์ไม่ได้รวมตรงนั้น เช่นเดียวกับกระจก ต้องแยกการตัดกันจริงจากการตัดกันที่ดูเหมือนเกิด คำว่าเสมือนบอกลักษณะการสร้างภาพ ไม่ได้บอกว่าไม่มีแสง

ลำขนานแยกออกFFเฉพาะส่วนต่อที่รวมกันโฟกัสเสมือนหน้าเลนส์
ในแบบจำลองเลนส์บางกระจายแสง รังสีขนานแกนแยกออกหลังระนาบเลนส์ ส่วนต่อเส้นประตัดกันพอดีที่โฟกัสเสมือนด้านใกล้ แสงออกไม่ได้รวมที่จุดนั้น แม้แสงเข้าก่อนถึงเลนส์อาจผ่านบริเวณโฟกัสได้

ความยาวโฟกัส

สำหรับเลนส์บาง ขนาดความยาวโฟกัสคือระยะจากศูนย์กลางเชิงแสงถึงโฟกัสหลัก วัดเป็นเมตร ในการคำนวณกำหนดเครื่องหมาย: F > 0 สำหรับเลนส์รวมแสง และ F < 0 สำหรับเลนส์กระจายแสง ค่า F ลบไม่ได้หมายถึงระยะติดลบที่วัดด้วยไม้บรรทัด เครื่องหมายบอกชนิดการกระทำ โฟกัสใกล้กว่าหมายถึงเลนส์เปลี่ยนทิศรังสีมากกว่าเมื่อรังสีห่างแกนเท่ากัน

รวมแสงกระจายแสงF > 0เป็นเมตรF < 0เป็นเมตรวัดจากศูนย์กลางเชิงแสง
วัดความยาวโฟกัสจากศูนย์กลางเชิงแสงถึงโฟกัสหลักเป็นเมตร เลนส์รวมแสงกำหนดเป็นบวก เลนส์กระจายแสงกำหนดเป็นลบ

กำลังเลนส์

ใช้ปริมาณที่เพิ่มเมื่อความยาวโฟกัสลดลงบอกการกระทำของเลนส์ได้สะดวก คือกำลังเลนส์ D = 1/F โดย F ต้องเป็นเมตร หน่วยคือไดออปเตอร์: 1 дптр = 1 м⁻¹ เมื่อขนาด F ลดครึ่งหนึ่ง ขนาด D เพิ่มสองเท่า D มีเครื่องหมายเดียวกับ F เมื่อโฟกัสไกลมาก D ใกล้ศูนย์ รังสีเปลี่ยนทิศเพียงเล็กน้อย ใช้ F = 0 แทนในสูตรตรง ๆ ไม่ได้ เพราะไม่อธิบายเลนส์บางทั่วไป

D = 1/F; F เป็นเมตรF สั้นกว่าF ยาวกว่าD มากกว่าD น้อยกว่า1 дптр = 1 м⁻¹D กับ F มีเครื่องหมายเดียวกัน
เปรียบเทียบเลนส์รวมแสงสองอันในตัวกลางเดียว รังสีเหมือนกันที่ขนานแกนรวมที่ระยะต่างกัน ค่า F บวกที่สั้นกว่าสัมพันธ์กับ D บวกที่มากกว่า โดยทั่วไปเปรียบเทียบขนาด: |F| น้อยกว่าให้ |D| มากกว่า ไม่กำหนดค่าตัวเลขให้เลนส์ และวาดรูปร่างเชิงสัญลักษณ์

รังสีเส้นแรกในการสร้างภาพ

หาภาพได้โดยไม่ต้องวาดทุกรังสี ลากจากปลายวัตถุหนึ่งเส้นขนานแกนหลัก ทางหลังเลนส์ทราบจากนิยามโฟกัส หลังเลนส์รวมแสงรังสีผ่านโฟกัสหลักด้านไกล หลังเลนส์กระจายแสง ส่วนต่อย้อนกลับผ่านโฟกัสด้านใกล้ ต้องแยกเส้นทางแสงจริงกับส่วนต่อที่ใช้ช่วยสร้างภาพ

รวมแสงกระจายแสงFFรังสีผ่านโฟกัสส่วนต่อผ่านโฟกัสรังสีตกกระทบขนานแกน
รังสีตกกระทบขนานแกนหลัก สำหรับเลนส์รวมแสง รังสีออกผ่านโฟกัสด้านไกลพอดี สำหรับเลนส์กระจายแสง มีเพียงส่วนต่อเส้นประย้อนกลับที่ผ่านโฟกัสด้านใกล้ เส้นเปลี่ยนทิศในระนาบเลนส์บาง โฟกัสทั้งสองอยู่บนแกน

รังสีเส้นที่สองในการสร้างภาพ

ลากรังสีเส้นที่สองจากปลายเดิมผ่านศูนย์กลางเชิงแสง ในเลนส์บางอุดมคติรังสีนี้ไม่เปลี่ยนทิศ สำหรับเลนส์บางจริงเป็นการประมาณ หากรังสีออกสองเส้นพบกันจริง แสงจากปลายวัตถุรวมที่จุดนั้น ได้ภาพจริงที่รับบนฉากได้ หากมีเพียงส่วนต่อย้อนกลับที่พบกัน จะเป็นภาพเสมือนเช่นในตัวอย่างกระจก

สองรังสีจากปลายเดียวกันFFОวัตถุภาพรังสีออกพบกันจริงรับภาพบนฉากได้
รังสีสองเส้นออกจากปลายวัตถุเดียวกัน สีแดงขนานแกนแล้วผ่านโฟกัสด้านไกล สีน้ำเงินผ่านศูนย์กลางเชิงแสงโดยไม่เปลี่ยนทิศในแบบจำลองนี้ จุดตัดที่ตรงกันกำหนดปลายภาพจริง สีแยกรังสีสร้างภาพสองเส้น

วัตถุอยู่ไกลเลนส์

วางวัตถุหน้าเลนส์รวมแสงไกลกว่า 2F แล้วลากสองรังสีจากปลาย รังสีพบกันอีกฟากแกนหลังเลนส์ระหว่าง F กับ 2F ได้ภาพหัวกลับและเล็กลง เมื่อวัตถุถอยไกล ภาพเข้าใกล้โฟกัสและเล็กลง ที่วัตถุอยู่ 2F สมมาตรให้ภาพขนาดเท่ากันที่ 2F อีกด้าน ลักษณะเหล่านี้มาจากจุดตัดรังสี ไม่ใช่แค่ชื่อเลนส์

วัตถุไกลกว่า 2FFF2F2Fภาพระหว่าง F กับ 2Fหัวกลับและเล็กลงวัตถุที่ 2F ให้ภาพขนาดเท่ากัน
วัตถุอยู่ไกลกว่า 2F ในเรขาคณิตรังสีนี้ ภาพอยู่ระหว่าง F กับ 2F ด้านขวา หัวกลับและเล็กลง ปลายลูกศรตรงจุดตัดของสองรังสีพอดี หากย้ายวัตถุไปที่ 2F ภาพก็อยู่ 2F และขนาดเท่ากัน

วัตถุเข้าใกล้เลนส์

เลื่อนวัตถุมาอยู่ระหว่าง F กับ 2F รังสีออกพบกันไกลกว่า 2F ภาพจริงยังหัวกลับแต่ขยายใหญ่ เมื่อวัตถุเข้าใกล้ F ต้องเลื่อนฉากออกไกลขึ้น หากวัตถุอยู่ตรงโฟกัส รังสีออกจากจุดเดียวกันจะขนานและไม่รวมที่ระยะจำกัด กรณีขอบเขตนี้อธิบายว่าเหตุใดจึงหาภาพบนฉากใกล้เลนส์ต่อไปไม่ได้

วัตถุระหว่าง F กับ 2FFF2F2Fภาพไกลกว่า 2F ขยายใหญ่ที่ F: รังสีออกขนานกัน
วัตถุอยู่ระหว่าง F กับ 2F ของเลนส์บางรวมแสง รังสีออกสองเส้นพบกันพอดีที่ปลายภาพหัวกลับขยายใหญ่ไกลกว่า 2F หากย้ายวัตถุไป F พอดี รังสีออกขนานกัน จึงไม่มีภาพบนฉากที่ระยะจำกัด

เลนส์ทำหน้าที่แว่นขยาย

ถ้าวัตถุใกล้กว่า F ล่ะ? รังสีจากปลายแยกออกหลังเลนส์รวมแสง ส่วนต่อย้อนกลับพบกันด้านวัตถุ ให้ภาพเสมือนหัวตั้งขยายใหญ่ นี่คือการทำงานของแว่นขยาย เลนส์ยังเป็นเลนส์รวมแสง เพราะลดการแยกออก แต่ไม่สามารถทำให้ลำแสงลู่เข้าสำหรับตำแหน่งนี้ ชื่อเลนส์จึงไม่รับประกันภาพจริงทุกเงื่อนไข

วัตถุใกล้กว่าโฟกัสFFเสมือนวัตถุภาพหัวตั้งขยายใหญ่ไม่เกิดภาพบนฉาก
วัตถุอยู่ใกล้เลนส์รวมแสงกว่าโฟกัส รังสีออกแดงกับน้ำเงินแยกจากกัน ส่วนต่อเส้นประย้อนกลับพบกันพอดีที่ปลายภาพหัวตั้งขยายใหญ่ รังสีหนึ่งเส้นถึงตา ตำแหน่งภาพกำหนดด้วยส่วนต่อ ไม่ใช่ตำแหน่งตา

ภาพจากเลนส์กระจายแสง

สำหรับวัตถุจริงหน้าเลนส์กระจายแสง รังสีออกแยกจากกัน ส่วนต่อให้ภาพระหว่างเลนส์กับโฟกัสด้านใกล้ ภาพเสมือน หัวตั้ง และเล็กลง เมื่อวัตถุเข้าใกล้เลนส์ ภาพก็เข้าใกล้และขนาดใกล้วัตถุมากขึ้น แต่ยังเล็กกว่าในแบบจำลองนี้ ฉากหลังเลนส์รับภาพไม่ได้ ตาเห็นแนวของแสงที่มาถึง ไม่ใช่การรวมจริง ณ จุดที่ดูเหมือนอยู่

วัตถุจริงหน้าเลนส์FFวัตถุเสมือนภาพหัวตั้งเล็กลงไม่เกิดภาพบนฉาก
สำหรับวัตถุจริงหน้าเลนส์บางกระจายแสง รังสีออกทั้งสองแยกจากกัน ส่วนต่อพบกันพอดีระหว่างเลนส์กับโฟกัสด้านใกล้ ภาพหัวตั้งและเล็กลง ลูกศรประอยู่ที่จุดตัดที่คำนวณ ไม่ใช่บนเส้นทางแสงจริง

อย่าลืมหน่วยเมตร

ตรวจกำลังของเลนส์รวมแสง: F = 20 см = 0,20 м จึงได้ D = 1/0,20 = +5 дптр หากหารหนึ่งด้วย 20 ผิด ๆ จะได้ส่วนกลับเซนติเมตร เรียกว่าไดออปเตอร์ไม่ได้หากไม่แปลงหน่วย เลนส์กระจายแสงที่มีขนาดความยาวโฟกัสเท่ากันจะได้ −5 дптр ตรวจว่าโฟกัสใกล้กว่าต้องมีขนาด D มากกว่า และเครื่องหมายตรงชนิดเลนส์

แปลงเป็นเมตรก่อนF = 20 смF = 0,20 мD = 1 : 0,20D = +5 дптр1/20 ไม่ใช่ค่าไดออปเตอร์ถ้า 20 มีหน่วยเซนติเมตร
คำนวณกำลังเลนส์ด้วยความยาวโฟกัสเป็นเมตรเท่านั้น แปลงยี่สิบเซนติเมตรเป็นศูนย์จุดสองศูนย์เมตรก่อน แล้วจึงหารหนึ่งด้วยค่านั้น

แว่นขยายกับฉาก

เลนส์บางรวมแสงมี F = 10 см วัตถุอยู่ข้างหน้า 5 cm รับภาพวัตถุนี้บนฉากหลังเลนส์ได้หรือไม่?

ค่าที่ทราบFF5 смF = 10 смฉากจะเกิดภาพบนฉากหรือไม่?
เลนส์บางรวมแสงมี F=10 см วัตถุอยู่ข้างหน้า 5 cm ระยะทั้งสองใช้มาตราส่วนเดียวกัน ด้านขวากำกับฉากที่อาจใช้ ตำแหน่งเป็นตัวอย่าง เลนส์ วัตถุ โฟกัสทั้งสอง และฉากคงเดิมตลอดตัวอย่าง

ตัวอย่างพร้อมวิธีคิด · 1

เปรียบเทียบตำแหน่งกับโฟกัสก่อน: 5 см < 10 см วัตถุอยู่ใกล้เลนส์รวมแสงกว่าระยะโฟกัส

ตำแหน่งวัตถุFF5 смF = 10 смฉาก5 см < 10 см: วัตถุใกล้กว่าโฟกัส
ชุดเดิมคงอยู่ ระยะถึงวัตถุสั้นครึ่งหนึ่งของระยะจากศูนย์กลางถึงโฟกัส: 5 см < 10 см วัตถุอยู่ใกล้กว่าระยะโฟกัส เป็นกรณีเลนส์บางรวมแสงที่ใช้เป็นแว่นขยาย

ตัวอย่างพร้อมวิธีคิด · 2

ลากรังสีขนานแกนกับรังสีผ่านศูนย์กลาง หลังเลนส์รังสีแยกออก มีเพียงส่วนต่อย้อนกลับที่พบกันด้านวัตถุ

รังสีออกแยกจากกันFF5 смF = 10 смฉากส่วนต่อพบกัน ไม่ใช่แสง
เพิ่มสองรังสีจากปลายเดียวกันในชุดเดิม หลังเลนส์รังสีแยกออกและถึงคนละจุดบนฉาก ส่วนต่อเส้นประย้อนกลับพบกันพอดีด้านวัตถุ เลนส์ ฉาก และวัตถุไม่เคลื่อนระหว่างสร้างภาพ

ตัวอย่างพร้อมวิธีคิด · 3

ภาพจึงหัวตั้ง ขยายใหญ่ และเป็นภาพเสมือน ฉากหลังเลนส์รับภาพไม่ได้เพราะรังสีจริงไม่รวมกันที่นั่น แม้ตาจะมองผ่านเลนส์เห็นภาพได้

เสมือน หัวตั้ง ขยายใหญ่FF5 смF = 10 смฉากไม่มีภาพบนฉากหลังเลนส์
กำกับภาพเสมือนหัวตั้งขนาดสองเท่าของวัตถุบนภาพสร้างเดิม ปลายภาพอยู่ที่จุดตัดส่วนต่อ แสงจริงถึงคนละจุดบนฉาก จึงไม่เกิดภาพคมของวัตถุหลังเลนส์ ไม่ได้หมายความว่าไม่มีแสงส่องฉาก

ตรวจสอบผลลัพธ์

ไม่ได้ ภาพเสมือน หัวตั้ง และขยายใหญ่ เลนส์ทำหน้าที่แว่นขยาย ไม่ได้สร้างภาพบนฉากหลังเลนส์

ใจความสำคัญ · 1

การหักเหเปลี่ยนทิศที่รอยต่อเมื่อผ่านเฉียง เลนส์เปลี่ยนแนวรังสีที่สองผิว

ใจความสำคัญ · 2

D = 1/F บอกการกระทำของเลนส์ด้วยส่วนกลับความยาวโฟกัสในเมตร โดยใช้เครื่องหมายสอดคล้องกัน

ใจความสำคัญ · 3

ชนิดภาพขึ้นอยู่กับรังสีจริง ส่วนต่อ และตำแหน่งวัตถุเทียบกับโฟกัส

บทเรียนถัดไป

ต่อไปกฎการหักเหที่แม่นยำและสมการเลนส์จะช่วยคำนวณระยะเพิ่มเติมจากการสร้างภาพนี้

แนวคิดพื้นฐาน

3 แนวคิด

การหักเหของแสง

รังสีแสงมักเปลี่ยนทิศเมื่อผ่านระหว่างตัวกลางโปร่งใส เพราะอัตราเร็วแสงเปลี่ยน

รังสีเบนเข้าหาเส้นแนวฉากเมื่อเข้าสู่ตัวกลางหนาแน่นทางแสงมากกว่า และเบนออกเมื่อเข้าสู่ตัวกลางหนาแน่นทางแสงน้อยกว่า

เลนส์และโฟกัสของมัน

เลนส์เป็นวัตถุโปร่งใสที่มีผิวหักเห ทำให้รังสีที่ผ่านลู่เข้าหรือแยกออก

เลนส์รวมแสงรวมรังสีขนานที่โฟกัสจริง ส่วนเลนส์กระจายแสงมีโฟกัสเสมือน

กำลังเลนส์

กำลังเลนส์บอกการหักเหของเลนส์ มีค่าเชิงตัวเลขเท่ากับส่วนกลับของความยาวโฟกัส

D = 1/F โดย F เป็นเมตร; 1 дптр = 1 м⁻¹ สำหรับเลนส์รวมแสง F และ D เป็นบวก สำหรับเลนส์กระจายแสงเป็นลบ ยิ่งขนาดความยาวโฟกัสน้อย ขนาดกำลังเลนส์ยิ่งมาก

ปริมาณทางฟิสิกส์

1 คุณค่า

ความยาวโฟกัส

F

ขนาดคือระยะจากศูนย์กลางเชิงแสงของเลนส์บางถึงโฟกัสหลัก ตามข้อตกลงเครื่องหมายนี้ F > 0 สำหรับเลนส์รวมแสง และ F < 0 สำหรับเลนส์กระจายแสง

หน่วย: เมตร · \mathrm{м}

ทดลองความสัมพันธ์

คาดการณ์ก่อน ปุ่มทดลองจะเปลี่ยนปริมาณที่ระบุ จากนั้นเปรียบเทียบผลและสำรวจค่าอื่น

การสะท้อนและการหักเห

θотр = θ₁; n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂

รอยต่อระนาบระหว่างตัวกลางโปร่งใสสม่ำเสมอ ใช้ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต ความหนาเส้นไม่แทนกำลังแสง เมื่อสะท้อนกลับหมดจะไม่มีรังสีหักเหที่แพร่ผ่านออกไป

เมื่อมุมตกกระทบคงเดิม ถ้าเพิ่ม n₂ จาก 1.5 เป็น 2 มุมหักเหที่วัดจากเส้นปกติจะเปลี่ยนอย่างไร?

การคาดการณ์ของคุณ

ค่าเริ่มต้น

n₁ = 1n₂ = 1.5⊥

ผลการคำนวณ

θотр
30 °
θ₂
19.47 °
อธิบายผล

วัดมุมจากเส้นปกติ เมื่อเข้าสู่ตัวกลางที่มี n มากกว่า รังสีเบนเข้าหาเส้นปกติ การสะท้อนกลับหมดเกิดได้เมื่อ n₁ > n₂ และมุมตกกระทบเกินมุมวิกฤต

โจทย์ในหัวข้อนี้

โจทย์ ตัวเลือกคำตอบ และวิธีทำ