Óptica

Ampliador de dos lentes

Dos lentes convergentes en serie proyectan una imagen real ampliada — el aumento total es el producto de las etapas.

Ampliador de dos lentes — simulación interactiva de Óptica. Dos lentes convergentes en serie proyectan una imagen real ampliada — el aumento total es el producto de las etapas. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Ampliador de dos lentes

Dos lentes convergentes en serie proyectan una imagen real ampliada: el aumento total es el producto de las etapas.

Un apilamiento similar de lentes convergentes, pero dispuesto para proyectar una imagen real ampliada sobre una pantalla o película. Cada etapa aporta una ampliación que se multiplica a lo largo de la cadena — usado en ampliadoras fotográficas y algunos sistemas de proyección.

• Imagen real, ampliada
• M = producto de etapas

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

A diferencia de la imagen final típicamente virtual de un microscopio compuesto, una ampliadora fotográfica necesita proyectar una imagen REAL ampliada en papel fotográfico. ¿Pueden dos lentes convergentes en secuencia producir una imagen final real (no virtual)?

Predicciones para pesar

• No: encadenar dos lentes siempre produce una imagen final virtual.
• Depende únicamente de la distancia del objeto, no de la disposición de las lentes.
• Sí, con el espaciado y las distancias focales correctos, la imagen final de la cadena de dos lentes aparece como real, lista para proyectarse sobre una superficie.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Distancia del objeto desde L1 (cm)

Lo que mides:

• Distancia de la imagen de L1 (cm)
• Ampliación del sistema M

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido de ampliación compuesta y presione Restablecer. L1 tiene f = 8 cm; L2 tiene f = 12 cm, separado por 34 cm.
2. Habilite las lecturas de ampliación del sistema y distancia de imagen de L1.
3. Establezca la distancia del objeto desde L1 para cada prueba y registre la distancia de la imagen de L1 y la ampliación general del sistema.

Ecuación rectora

Ampliación de dos etapas — M = m₁·m₂·…

Como cualquier cadena de lentes compuesta, el aumento del sistema de la ampliadora es el producto de los aumentos individuales de sus dos lentes: M = m₁ × m₂. La elección cuidadosa de las distancias focales y el espaciado garantiza que la imagen final sea real (no virtual), lista para proyectar.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule la distancia de la imagen de L1 d_i1 a partir de 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), luego la distancia del objeto de L2 d_o2 = 34 − d_i1, luego su distancia de la imagen d_i2 desde 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Finalmente M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compara M con la tabla.
• La distancia del objeto predeterminada de este ajuste preestablecido (16 cm, punto 2f de L1) da M = 2 con una imagen final REAL. Explique por qué es importante verificar el signo de d_i2 (positivo = real) para saber si este sistema realmente podría proyectar en papel fotográfico.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Para que una ampliadora funcione, su imagen final debe aparecer a una distancia positiva (real) más allá de L2, a la altura exacta donde se asienta el papel fotográfico. Explique por qué el diseño de una ampliadora debe controlar cuidadosamente las distancias focales y el espaciado de ambas lentes para garantizar esto.
• Compare el valor predeterminado M = 2 (imagen final real) de este experimento con el M = 1 del relé compuesto y el M = 4 del microscopio compuesto (normalmente visto como virtual a través de un ocular). Explique por qué la MISMA matemática de la cadena de dos lentes (producto de aumentos) puede producir resultados prácticos tan diferentes dependiendo de las distancias focales específicas y el espaciado elegido.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido al ampliador compuesto
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Imagen intermedia ampliada
5. Abre el Inspector
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Ecuación de las lentes delgadas