Una lent com a lupa
1 · Prediu
Un objecte seu més a prop d'una lent convergent que la seva distància focal. Forma la lent encara una imatge real, o una cosa diferent?
- Encara forma una imatge real, només més lluny.
- Forma una imatge virtual, dreta i ampliada al mateix costat que l'objecte: una lupa.
- No es forma cap imatge dins de la distància focal.
2 · Configura
- Obre el predefinit «Una lent com a lupa» 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 (sempre menor que la distància focal) 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 |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
Representa l'augment m (eix y) contra la distància d'objecte d_o (eix x) per a les tres proves. Creix m quan d_o s'encongeix cap a zero?
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.
- Cada prova dóna d_i negativa i m positiva més gran que 1. Explica què significa una distància d'imatge negativa (imatge virtual, mateix costat que l'objecte) i per què m és positiva aquí en lloc de negativa.
5 · Amplia
- Les teves dades mostren que acostar l'objecte a la lent (d_o més petit, sempre per sota de f) augmenta l'augment. Explica per què una lupa subjecta molt a prop d'un objecte petit el mostra més gran que subjectar-la més lluny (però encara dins de f).
- Què passaria amb la imatge (i l'augment) si l'objecte es poses exactament a la distància focal, d_o = f? Compara-ho amb el resultat de l'experiment «El punt focal».
La física al darrere d'aquest experiment
Augment de la imatge virtual
Quan un objecte seu dins de la distància focal d'una lent convergent, la distància d'imatge d_i surt negativa (virtual, mateix costat que l'objecte), i l'augment m = −d_i/d_o surt positiu i més gran que 1: una imatge dreta i ampliada, la base d'una lupa.
Òptica
- Lent convergent: imatges reals més enllà de 2f
- El punt focal: on les imatges escapolen a l'infinit
- 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