Óptica

Lupa (objeto dentro de f)

Objeto dentro de f: una imagen virtual, derecha y ampliada — la lupa simple.

Lupa (objeto dentro de f) — simulación interactiva de Óptica. Objeto dentro de f: una imagen virtual, derecha y ampliada — la lupa simple. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Lupa simple

Objeto dentro de f: imagen virtual derecha ampliada — la lupa simple.

Una lente convergente con el objeto más cerca que la distancia focal no puede formar una imagen real; en cambio, los rayos divergen como si vinieran de una fuente virtual en el mismo lado que el objeto. El ojo interpreta estas prolongaciones como una imagen derecha y ampliada — el principio de una lupa simple.

• Aumento angular M = N/f
• Imagen virtual, vertical

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

Un objeto se encuentra más cerca de una lente convergente que su distancia focal. ¿La lente sigue formando una imagen real o algo diferente?

Predicciones para pesar

• Todavía forma una imagen real, solo que más lejana.
• Forma una imagen virtual ampliada y vertical en el mismo lado que el objeto: una lupa.
• No se forma ninguna imagen dentro de la distancia focal.

Roles 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 preajuste de lupa 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 (siempre menor que la distancia focal) y registre la distancia y el aumento de la imagen.

Ecuación rectora

Ampliación de imagen virtual — m = −dᵢ/dₒ

Cuando un objeto se encuentra dentro de la distancia focal de una lente convergente, la distancia de la imagen d_i resulta negativa (virtual, del mismo lado que el objeto), y el aumento m = −d_i/d_o resulta positivo y mayor que 1: una imagen vertical ampliada, la base de una lupa.

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.
• Cada ensayo da d_i negativo y m positivo mayor que 1. Explique qué significa una distancia de imagen negativa (imagen virtual, del mismo lado que el objeto) y por qué m es aquí positiva en lugar de negativa.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Sus datos muestran que acercar el objeto a la lente (d_o más pequeño, siempre por debajo de f) aumenta la ampliación. Explique por qué una lupa sostenida muy cerca de un objeto pequeño lo muestra más grande que si lo sostiene más lejos (pero aún dentro de f).
• ¿Qué pasaría con la imagen (y el aumento) si el objeto se colocara exactamente a la distancia focal, d_o = f? Compárelo con el resultado del experimento del 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 lupa
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Aumento angular
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.

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Descargar ficha de laboratorio →

Ecuación de las lentes delgadas