Óptica

Relé de dos lentes

La primera lente forma una imagen real invertida; la segunda la reimagen. Dos inversiones se cancelan en una imagen final derecha.

Relé de dos lentes — simulación interactiva de Óptica. La primera lente forma una imagen real invertida; la segunda la reimagen. Dos inversiones se cancelan en una imagen final derecha. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Relé de dos lentes

La primera lente forma una imagen real invertida; la segunda la vuelve a formar. Dos inversiones se cancelan y la imagen del sistema queda derecha.

La lente objetivo forma una imagen intermedia real; el ocular o una segunda lente la vuelve a formar para el observador. Dos inversiones producen una imagen final derecha — un relevo estándar en microscopios y sistemas de proyección. El espaciado debe colocar la imagen intermedia en un punto conjugado adecuado.

• Dos imágenes reales
• Aumento total = producto

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

Se colocan dos lentes convergentes idénticas de modo que la imagen de la primera lente se convierta en el objeto de la segunda. ¿El aumento general del sistema simplemente multiplica los aumentos individuales de las dos lentes?

Predicciones para pesar

• El aumento del sistema es la suma de los aumentos individuales.
• Sí, el aumento del sistema es el producto del aumento individual de cada lente: M = m₁ × m₂.
• El aumento del sistema no se puede predecir a partir de los aumentos de lentes individuales.

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 preajuste de relevo compuesto y presione Restablecer. Ambas lentes tienen f = 10 cm, separadas por 40 cm.
2. Habilite las lecturas de ampliación del sistema y distancia de imagen de la primera lente.
3. Establezca la distancia del objeto desde la lente 1 para cada prueba y registre la distancia de la primera imagen y la ampliación general del sistema.

Ecuación rectora

Ampliación del sistema compuesto — M = m₁·m₂·…

Para cualquier cadena de elementos de imagen, la ampliación general del sistema es el producto de la ampliación de cada elemento individual: M = m₁ × m₂ ×… Cada elemento representa cualquier objeto (real o la imagen del elemento anterior) que realmente recibe.

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 = 10 cm), luego la distancia del objeto de L2 d_o2 = 40 − d_i1, luego la distancia de la imagen de L2 d_i2 desde 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Finalmente M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Compara M con la tabla.
• Explique por qué la imagen real de L1 se convierte en el OBJETO real de L2: a la segunda lente no le importa que su "objeto" sea en realidad una imagen formada por la primera lente; simplemente forma una imagen con los rayos de luz que llegan a ella.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Cuando el objeto se ubica en el punto 2f de L1 (d_o1 = 20 cm, entonces d_i1 = 20 cm también), la ampliación del sistema resulta exactamente en 1: la imagen final tiene el mismo tamaño y orientación que el objeto original, aunque pasó por dos inversiones separadas. Explique por qué dos inversiones (una por lente) se cancelan para dar una orientación final equivalente a la vertical… ¿o no? Comprueba tu cartel.
• Los sistemas de retransmisión de lentes múltiples como este se utilizan en endoscopios y periscopios para transportar una imagen a distancia sin perder tamaño ni claridad. Explique por qué una sola lente de distancia focal muy larga no podría lograr el mismo relevo compacto.

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

1. Bienvenido al relé de dos lentes
2. Selecciona la primera lente
3. Pulsa Reproducir
4. Relé de dos lentes
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