Hipermetropia corregida: la lent convergent en acció
1 · Prediu
La lent correctora convergent d'un ull hiperòmetre (f = 33 cm aquí) ha de fer que un objecte proper sembli ser al punt proper (empès enfora) de l'ull. Quan l'objecte real s'acosta a la focal de la mateixa lent, què passa amb la distància de la imatge?
- La distància de la imatge es queda aproximadament constant.
- Creix ràpidament en magnitud: quan la distància real de l'objecte s'acosta a la focal de la lent, la distància de la imatge virtual canvia dramàticament.
- La distància de la imatge s'encongeix cap a zero.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Hipermetropia corregida» i prem Restableix. La lent correctora convergent té f = 33 cm.
- Activa la lectura de distància d'imatge de la lent correctora.
- Defineix la distància real (propera) de l'objecte per a cada prova i enregistra la distància de la imatge virtual formada per la lent correctora.
3 · Recull dades
| Distància real de l'objecte d_o (cm) | Distància d'imatge de la lent correctora d_i (cm) |
|---|---|
| 10.00 | |
| 15.00 | |
| 20.00 |
Representa la distància d'imatge d_i (eix y) contra la distància d'objecte d_o (eix x) per a les tres proves. Creix |d_i| fortament quan d_o s'acosta a 33 cm?
4 · Analitza
- Per a una prova, calcula d_i a partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i amb f = 33 cm. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què, per a una distància d'objecte ben per sota de la focal (com a les tres proves d'aquí), la lent forma una imatge virtual llunyana: porta un objecte massa proper «fora» a on l'ull hiperòmetre pot enfocar-lo realment.
5 · Amplia
- Calcula l'augment m = −d_i/d_o per a cada prova. Explica per què les ulleres de llegir amb aquest muntatge també amplien la mida aparent del que llegeixes, com a efecte secundari d'allunyar la seva imatge virtual.
- La f = 33 cm d'aquesta lent coincideix aproximadament amb la potència correctora necessària per a un punt proper d'uns 100 cm (comprova-ho amb la fórmula de l'experiment «Hipermetropia»: P = 4 − 1 = 3 D, o sigui f = 1/3 m ≈ 33 cm). Confirma que descriuen la mateixa lent de dues maneres.
La física al darrere d'aquest experiment
Com funcionen les lents d'ulleres de llegir
Una lent correctora convergent pren un objecte proper (dins del rang borrós del punt proper de l'ull) i forma una imatge virtual més llunyana — al punt proper real de l'ull o més enllà — deixant l'ull hiperòmetre enfocar aquella imatge en lloc.
Òptica
- Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
- 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
138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles