Физика / Оптика

Калькулятор уравнения тонкой линзы и зеркала (с построением хода лучей)

Узнайте, где линза или сферическое зеркало формирует изображение: укажите фокусное расстояние и расстояние до предмета, чтобы получить расстояние до изображения, увеличение, а также определить, является ли изображение действительным или мнимым, прямым или перевёрнутым. Результат дополнен построением хода лучей.

Калькулятор уравнения тонкой линзы и зеркала (с построением хода лучей): Инструмент решает уравнение 1/f = 1/do + 1/di для определения расстояния до изображения и рассчитывает увеличение по формуле −di ÷ do. Предмет, расположенный на расстоянии 30 cm от собирающей линзы с фокусным расстоянием 10 cm, создаёт действительное перевёрнутое изображение на расстоянии 15 cm с другой стороны линзы — вдвое меньшее. Если поместить предмет на расстоянии 5 cm, то есть внутри фокусного расстояния, получится мнимое прямое изображение, вдвое большее предмета, как в лупе. Работает на 100% локально в вашем браузере, файлы на сервер не загружаются.

Запуски
В вашем браузере
Стоимость
Бесплатно · без регистрации
Доступность
Готово к использованию
Калькулятор уравнения линзыЛокальная обработка

Полностью работает в браузере

Расстояние до изображения15 cmдействительное изображение, на дальней стороне
Увеличение-0,5×перевёрнутое
Высота изображения2 cm

Уравнение тонкой линзы 1/f = 1/do + 1/di связывает фокусное расстояние с расстояниями до объекта и изображения, а увеличение равно −di ÷ do. Согласно используемому здесь соглашению, действительное изображение имеет положительное расстояние и формируется на дальней стороне линзы, а отрицательное расстояние означает мнимое изображение, которое видно сквозь линзу. Это же уравнение применимо к сферическим зеркалам; вогнутое зеркало является собирающим. Рассеивающие линзы всегда дают уменьшенное, прямое мнимое изображение.

Камеры и глаза

Объектив камеры формирует на сенсоре действительное перевёрнутое изображение; при фокусировке объектив перемещается так, чтобы выполнялось равенство 1/f = 1/do + 1/di для расстояния до объекта. Варианты объективов для сенсоров разных размеров представлены в калькуляторе кроп-фактора.

Оптическая сила в диоптриях

Оптики указывают оптическую силу линз в диоптриях — это 1 ÷ фокусное расстояние в метрах: у линзы для чтения с показателем +2.5 D фокусное расстояние составляет 40 cm.

Как пользоваться

  1. Выберите собирающую или рассеивающую линзу либо зеркало.
  2. Введите фокусное расстояние и расстояние до предмета.
  3. Посмотрите расстояние до изображения и увеличение, а также построение хода лучей.

Конфиденциальность и ограничения

Все вычисления выполняются в вашем браузере.

Похожие инструменты

Часто задаваемые вопросы

Что такое действительное изображение?

Это изображение, в котором свет действительно сходится, поэтому его можно получить на экране — например, изображение от проектора. Мнимое изображение, как в зеркале или лупе, лишь кажется находящимся в определённом месте.

Какое правило знаков используется?

Действительные величины считаются положительными: собирающие линзы и вогнутые зеркала имеют положительное фокусное расстояние, а отрицательное расстояние до изображения означает, что изображение мнимое.

Что происходит в фокусе?

Лучи выходят параллельно, поэтому изображение не формируется: считается, что оно находится на бесконечности.

Бесплатный инструмент · запусков: в вашем браузере · аккаунт не нужен