Lensa dan cermin lengkung – diagram sinar

IPA TerpaduCahaya dan bunyiUsia 14–15

Bagikan ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Dua layar: Lensa (cembung atau cekung, dengan jarak fokus dihitung dari jari-jari kelengkungan dan indeks bias) dan Cermin (cekung, cembung, atau datar). Seret benda untuk mengubah jaraknya, nyalakan tiga sinar istimewa untuk melukis bayangan, lalu tambahkan sinar tepi, titik kedua pada benda, penggaris, atau sumber cahaya titik dengan layar untuk melihat mengapa hanya bayangan nyata yang dapat ditangkap layar. Diadaptasi dari simulasi "Geometric Optics" karya PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0); ditulis ulang.

Pelajaran: Lensa; Cermin lengkung

Yang ditunjukkan

Lensa dan cermin lengkung adalah dua materi pokok dalam bab cahaya. Simulasi ini menggabungkan dua layar: layar Lensa membentuk bayangan melalui lensa cembung atau cekung yang jarak fokusnya dihitung langsung dari jari-jari kelengkungan dan indeks bias dengan persamaan pembuat lensa; layar Cermin membentuk bayangan pada cermin cekung, cembung, atau datar.

Cara menggunakan

Siswa menyeret benda untuk mengubah jaraknya d dari lensa atau cermin, menyalakan tiga sinar istimewa (sejajar sumbu utama, melalui pusat optik atau titik pusat kelengkungan, melalui titik fokus) untuk melukis bayangan sendiri, lalu membandingkannya dengan nilai yang ditampilkan (letak, nyata atau maya, perbesaran). Nyalakan sinar tepi untuk melihat bahwa semua sinar dari satu titik bertemu di titik bayangan yang sama; nyalakan titik kedua untuk melihat bahwa seluruh benda membentuk bayangan, bukan hanya satu titik; atau beralih ke mode sumber cahaya titik dan seret layar sepanjang sumbu untuk melihat bercak cahaya mengecil menjadi satu titik hanya ketika layar tepat berada di bidang bayangan nyata — bayangan maya tidak pernah dapat ditangkap layar.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar awal Lensa, Cermin lengkung
  • Jenis lensa Cembung, Cekung
  • Jari-jari kelengkungan lensa R 20–100 cm
  • Indeks bias n 1,3–1,9
  • Jarak benda–lensa d 5–150 cm
  • Jarak layar–lensa 5–300 cm
  • Jenis cermin Cermin cekung, Cermin cembung, Cermin datar
  • Jari-jari kelengkungan cermin R 20–200 cm
  • Jarak benda–cermin d 5–150 cm
  • 3 sinar istimewa
  • Sinar tepi (lensa)
  • Titik kedua pada benda
  • Penggaris
  • Sumber titik + layar (lensa)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Jika benda berada di dalam jarak fokus lensa cembung, bagaimana bayangannya dibandingkan saat benda diletakkan di 2f?
  2. Mengapa lensa cekung dan cermin cembung selalu membentuk bayangan maya?
  3. Ketika layar digeser menjauhi letak bayangan nyata, bagaimana bercak cahaya pada layar berubah, dan mengapa?