Óptica

Lente divergente — imagen virtual

Una lente divergente siempre forma una imagen virtual, derecha y reducida.

Lente divergente — imagen virtual — simulación interactiva de Óptica. Una lente divergente siempre forma una imagen virtual, derecha y reducida. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Lente divergente

Una lente divergente siempre forma una imagen virtual derecha reducida.

Las lentes divergentes dispersan los rayos como si vinieran de un punto focal virtual del mismo lado de donde llega la luz, mientras que un espejo convexo los dispersa como si vinieran de un punto focal detrás del espejo — ambos elementos desvían la luz de la misma manera, pero colocan su foco virtual en lados opuestos. Cualquier distancia del objeto produce una imagen virtual, derecha y más pequeña. Las gafas para miopía aprovechan esto para empujar el punto lejano hacia afuera.

• Siempre imagen virtual
• Aumento m < 1, vertical

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

Una lente divergente tiene una distancia focal negativa. ¿Alguna vez forma una imagen real ampliada, como puede hacerlo una lente convergente?

Predicciones a evaluar

• No: una lente divergente siempre forma una imagen virtual derecha y más pequeña, sin importar la distancia del objeto.
• Forma una imagen real cuando el objeto está lo suficientemente lejos.
• Siempre forma una imagen real ampliada.

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 diverging-virtual 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

Imágenes con lentes divergentes — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Una lente divergente tiene una distancia focal negativa. Sustituir f < 0 en 1/f = 1/d_o + 1/d_i siempre produce una d_i negativa (virtual) y una m entre 0 y 1 (reducida, derecha) para cualquier distancia positiva del objeto.

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 por qué, no importa cuán grande sea d_o, d_i permanece negativa (virtual) y m permanece positivo y menor que 1 para una lente divergente, a diferencia del comportamiento de una lente convergente en el experimento converging-real.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• La mirilla de una puerta utiliza una lente divergente (o un diseño de gran angular similar) para mostrar una imagen de campo de visión amplio y reducido de quien esté afuera. Explique por qué una imagen reducida es exactamente lo que desearía para una mirilla.
• A medida que d_o crece mucho (el objeto está muy lejos), ¿a qué se acerca d_i? Compárelo con la distancia focal de la lente y explique físicamente por qué la imagen virtual de una lente divergente nunca puede pasar de su propio punto focal.

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

1. Bienvenido a la imagen virtual divergente
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Siempre virtual
5. Abre el panel de propiedades
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