El mirall pla: un cas especial invariant
1 · Prediu
Un mirall pla corrent és el cas quotidià d'imatge de mirall. Quan allunyes un objecte d'un mirall pla, canvia la mida de la seva imatge virtual?
- La imatge s'encongeix quan l'objecte s'allunya.
- No: la imatge d'un mirall pla és sempre de la mateixa mida que l'objecte (augment exactament 1), sigui quina sigui la distància.
- La imatge creix quan l'objecte s'allunya.
2 · Configura
- Obre el predefinit «El mirall pla» i prem Restableix.
- Activa la lectura de distància de la imatge.
- Defineix la distància de l'objecte per a cada prova i enregistra la distància de la imatge.
3 · Recull dades
| Distància de l'objecte d_o (cm) | Distància de la imatge d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Representa la distància d'imatge d_i (eix y) contra la distància d'objecte d_o (eix x) per a les tres proves. La línia és recta, passa per l'origen i té pendent −1?
4 · Analitza
- Per a una prova, confirma d_i = −d_o exactament (un mirall pla és el límit f → ∞ de l'equació del mirall). Compara-ho amb la taula.
- Explica per què la imatge d'un mirall pla seu sempre exactament tan enfonsada darrere el mirall com l'objecte seu davant, i per què l'augment és sempre exactament 1.
5 · Amplia
- Un mirall pla es pot pensar com un mirall corbat de distància focal infinita (perfectament pla = curvatura zero). Explica, amb 1/f = 1/d_o + 1/d_i i f → ∞, per què això força d_i = −d_o exactament.
- Quan camines cap a un mirall pla, la teva imatge camina cap a tu al mateix ritme — la distància de la imatge sempre coincideix exactament amb la teva pròpia distància de la superfície del mirall. Per què fa els miralls plans únicament simples comparats amb miralls corbats i lents?
La física al darrere d'aquest experiment
Mirall pla com a f → ∞
Un mirall pla és el cas especial de l'equació del mirall amb distància focal infinita: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i força d_i = −d_o exactament, amb augment sempre 1: una imatge virtual, dreta i sense ampliar.
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
- 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