Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
1 · Prediu
Un objecte seu més enllà de la distància focal d'una lent convergent. A mesura que l'allunyes de la lent, la imatge real formada a l'altre costat s'acosta a la lent o se n'allunya?
- Més a prop de la lent: un objecte més llunyà forma la imatge més a prop del punt focal.
- Més lluny de la lent.
- La distància de la imatge no depèn de la distància de l'objecte.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Lent convergent» i prem Restableix. La distància focal de la lent és fixa a 10 cm.
- Activa les lectures de distància de la imatge i augment.
- Defineix la distància de l'objecte per a cada prova i enregistra la distància de la imatge i l'augment.
3 · Recull dades
| Distància de l'objecte d_o (cm) | Distància de la imatge d_i (cm) | Augment m |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
Representa 1/d_i (eix y) contra 1/d_o (eix x) per a les tres proves. La línia és recta?
4 · Analitza
- Per a una prova, calcula d_i a partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i amb f = 10 cm, i després m = −d_i/d_o. Compara totes dues amb la taula.
- Explica, amb l'equació de la lent prima, per què allunyar l'objecte de la lent (augmentant d_o) fa minvar la distància de la imatge cap a la distància focal.
5 · Amplia
- Cada prova dóna un augment negatiu. Explica què significa físicament una m negativa per a l'orientació de la imatge comparada amb l'objecte.
- Una lent de càmera forma una imatge real al sensor per a qualsevol objecte més enllà de la distància focal. Explica, amb les teves dades, per què fotografiar alguna cosa molt llunyana (d_o ≫ f) sempre situa la imatge molt a prop del pla focal.
La física al darrere d'aquest experiment
Equació de la lent prima
Per a una lent prima, distància d'objecte, distància d'imatge i distància focal es relacionen per 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Aquesta única equació cobreix lents convergents i divergents per igual, fent servir distàncies amb signe.
Augment lineal
La mida de la imatge relativa a l'objecte és m = −d_i/d_o. Una m negativa vol dir imatge invertida; |m| > 1 vol dir imatge ampliada.
Òptica
- El punt focal: on les imatges escapolen a l'infinit
- Una lent com a lupa
- Una lent divergent: sempre virtual, sempre reduïda
- Un mirall còncau: imatges reals com una lent convergent
- Un mirall convex: sempre una imatge virtual reduïda
- El mirall pla: un cas especial invariant
- Profunditat aparent: per què una piscina sembla menys fonda del que és
- Reflexió total interna: l'angle límit
- Un relé de dues lents: encadenar imatges
- El microscopi compost: dues lents per a gran augment
- Un ampliador fotogràfic: dues lents per a una imatge real més gran
- Un prisma desvia la llum: angle de desviació
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles