Óptica

Lente convergente — imagen real

Objeto más allá de f: se forma una imagen real e invertida al otro lado (m = −dᵢ/dₒ).

Lente convergente — imagen real — simulación interactiva de Óptica. Objeto más allá de f: se forma una imagen real e invertida al otro lado (m = −dᵢ/dₒ). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Formación de imágenes con lente delgada

Objeto más allá de f: se forma una imagen real invertida al otro lado (m = −dᵢ/dₒ).

La ecuación de la lente delgada 1/f = 1/d_o + 1/d_i localiza la imagen. Cuando d_o > f, la distancia de la imagen es positiva, por lo que los rayos convergen en una imagen real al otro lado. El signo negativo de la amplificación indica inversión. Este preset coloca el objeto más allá de f para que la imagen sea nítida y esté dentro de la escala del banco óptico.

• Ecuación de lente 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• Aumento m = −d_i/d_o

Resumen de la investigación

Planifica 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 guía

Un objeto se encuentra más allá de la distancia focal de una lente convergente. A medida que la aleja de la lente, ¿la imagen real formada en el otro lado se acerca o se aleja de la lente?

Predicciones a evaluar

• Más cerca de la lente: un objeto más lejano forma su imagen más cerca del punto focal.
• Más lejos de la lente.
• La distancia de la imagen no depende de la distancia del objeto.

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Distancia del objeto d_o (cm)

Lo que mides:

• Distancia de imagen d_i (cm)
• ampliación m

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido converging-real y presione Restablecer. La distancia focal de la lente se fija en 10 cm.
2. Habilite las lecturas de ampliación y distancia de imagen.
3. Establezca la distancia del objeto para cada prueba y registre la distancia y el aumento de la imagen.

Ecuación rectora

Ecuación de lente delgada — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Para una lente delgada, la distancia del objeto, la distancia de la imagen y la distancia focal están relacionadas por 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Esta única ecuación cubre lentes convergentes y divergentes por igual, utilizando distancias con signo.

Ampliación lateral — m = −dᵢ/dₒ

El tamaño de la imagen relativo al objeto es m = −d_i/d_o. Una m negativa significa una imagen invertida; |m| > 1 significa que la imagen está ampliada.

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

• Para una prueba, calcule d_i a partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = 10 cm, luego m = −d_i/d_o. Compare ambos con la tabla.
• Explique, utilizando la ecuación de lentes delgadas, por qué alejar el objeto de la lente (aumentando d_o) hace que la distancia de la imagen se reduzca hacia la distancia focal.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• Cada prueba da una ampliación negativa. Explique qué significa físicamente una m negativa para la orientación de la imagen en comparación con el objeto.
• La lente de una cámara forma una imagen real en el sensor para cualquier objeto más allá de la distancia focal. Explique, usando sus datos, por qué fotografiar algo muy lejano (d_o ≫ f) siempre coloca la imagen muy cerca del plano focal.

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

1. ¿Más cerca o más lejos?
2. Aleja el objeto
3. Captura la imagen
4. Abre los datos
5. Explica tu evidencia

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