拖动物体改变物距,观察三条特殊光线如何汇聚成像;记录实验数据,亲手拟合出 1/u + 1/v = 1/f。这不是一段动画,而是一间可以真正做实验的虚拟光学实验室。
真正的探究不是看一眼动画,而是「操作 → 测量 → 记录 → 找规律」。记录若干组数据后,下方图像会自动以 1/u 为横轴、1/v 为纵轴描点并拟合直线,让你亲手发现成像公式。
| # | 物距 u/cm | 焦距 f/cm | 像距 v/cm | 放大率 | 像的性质 |
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回到上方实验台操作,达成条件后系统会自动判定。进度保存在本机浏览器中,可以随时接着做。
凸透镜成像的几何光学基础:知道其中任意两条光线的走向,就能唯一确定像的位置、大小与正倒。
折射后必定通过像方焦点 F′。这是凸透镜对平行光的会聚作用,也是「焦距」这个物理量的来源。
光心处透镜两侧近乎平行,光线穿过时方向近似不变,因此沿直线传播,是作图时最方便的一条。
折射后平行于主光轴。它与第①条互为光路可逆的关系,在判断虚像位置时尤其有用。
物距大于焦距时,折射光真正汇聚,成实像,能用光屏承接;物距小于焦距时,折射光发散,人眼逆着光线看去才「看到」正立放大的虚像。