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Simulatore di ottica geometrica

Calcola la distanza dell’immagine e l’ingrandimento, poi traccia tre raggi principali per lenti convergenti o divergenti e specchi concavi o convessi.

Strumento di ottica gratuito nel browser

Traccia i raggi di una lente o di uno specchio

Scegli un elemento ottico, inserisci valori precisi e verifica l’immagine con l’equazione di Gauss e tre raggi principali. Non servono un account né crediti.

Casi tipici di formazione dell’immagine

Convenzione dei segni: gli elementi convergenti hanno distanza focale positiva, quelli divergenti negativa. Una distanza dell’immagine positiva indica un’immagine reale; una negativa indica un’immagine virtuale.

Diagramma dei raggi: Lente convergenteTre raggi principali mostrano la posizione e l’orientamento calcolati dell’immagine.Asse otticoFF'OggettoImmagineLente convergente
  • Raggio parallelo
  • Raggio centrale / C
  • Raggio focale

Distanza dell’immagine v

15

Ingrandimento m

-0,5

Tipo di immagine

reale

Orientamento e dimensioni

capovolta e rimpicciolita

L’immagine è reale, capovolta e rimpicciolita; l’ingrandimento è -0,5 e la distanza dell’immagine con segno è 15.

Modello: 1/f = 1/u + 1/v e m = -v/u, nell’approssimazione parassiale per una lente sottile o uno specchio sferico. Le linee tratteggiate sono prolungamenti all’indietro per costruire le immagini virtuali. Vicino alla singolarità nel fuoco, la rappresentazione grafica viene limitata; il risultato numerico resta esatto.

3 raggi principali · calcolo locale · nessun caricamento

Rivisto da SciFig TeamAggiornato

diagramma dei raggi: che cos’è?

Questo simulatore di ottica geometrica calcola dove si forma un’immagine ottica e traccia i raggi principali che spiegano il risultato. Puoi studiare un solo elemento alla volta: una lente convergente, una lente divergente, uno specchio concavo o uno specchio convesso. Inserisci distanza focale, distanza dell’oggetto e altezza dell’oggetto per risolvere localmente l’equazione di Gauss, determinare le caratteristiche dell’immagine ed esportare un SVG modificabile o un PNG senza caricare dati.

Generatore di diagrammi dei raggi per lenti e specchi

  • Quattro elementi ottici: passa da lenti convergenti o divergenti a specchi concavi o convessi senza cambiare strumento.
  • Valori numerici precisi: combina i cursori con l’inserimento esatto di distanza focale, distanza dell’oggetto e altezza dell’oggetto.
  • Casi tipici preimpostati: confronta oggetti oltre 2F, in 2F, tra il fuoco e l’elemento oppure davanti a elementi divergenti.
  • Classificazione immediata: il generatore indica se l’immagine è reale o virtuale, diritta o capovolta e ingrandita, delle stesse dimensioni o rimpicciolita.
  • Calcolo locale: tutte le equazioni vengono risolte nel browser, senza caricare dati né creare un account.
  • Geometria deterministica: gli stessi valori in ingresso producono sempre gli stessi percorsi dei raggi e le stesse misure dell’immagine.

Tre raggi principali per ogni elemento ottico

  • Raggio parallelo: arriva parallelo all’asse ottico, poi passa per un fuoco o sembra divergere da esso.
  • Raggio centrale: attraversa il centro ottico di una lente sottile senza deviazioni. Per uno specchio, il raggio diretto lungo la retta che passa per il centro di curvatura viene riflesso e torna indietro sullo stesso percorso.
  • Raggio focale: passa per un fuoco o è diretto verso di esso e prosegue parallelo all’asse ottico.
  • Asse ottico: fornisce la linea di riferimento e la convenzione dei segni per oggetto, elemento, fuochi e immagine.
  • Frecce dell’oggetto e dell’immagine: mostrano orientamento e altezza relativa in base all’ingrandimento calcolato.
  • Prolungamenti tratteggiati: distinguono la costruzione di un’immagine virtuale dai raggi a tratto continuo lungo i quali si propaga realmente la luce.

Equazione di lenti e specchi, segni e caratteristiche dell’immagine

  • Equazione di Gauss: 1/f = 1/u + 1/v determina la distanza dell’immagine con segno nel modello di un elemento sottile.
  • Segno della distanza focale: positivo per le lenti convergenti e gli specchi concavi; negativo per le lenti divergenti e gli specchi convessi.
  • Segno della distanza dell’immagine: secondo la convenzione mostrata, v positivo indica un’immagine reale e v negativo un’immagine virtuale.
  • Ingrandimento: m = -v/u determina l’altezza dell’immagine e indica se è diritta o capovolta.
  • Singolarità nel fuoco: quando u = f, l’immagine si forma all’infinito. Lo strumento disegna quindi raggi paralleli di lunghezza finita, senza la freccia dell’immagine.
  • Esportazione: scarica il diagramma calcolato come SVG per modificarlo o come PNG per schede di esercizi, diapositive e relazioni.

Simulatore di ottica geometrica — Domande frequenti

Domande frequenti su Simulatore di ottica geometrica.

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