Óptica

Lupa simple (angular)

En el plano focal, una lente convergente envía rayos paralelos a un ojo relajado; M = N/f (N = 25 cm).

Lupa simple (angular) — simulación interactiva de Óptica. En el plano focal, una lente convergente envía rayos paralelos a un ojo relajado; M = N/f (N = 25 cm). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Aumento angular

Con el objeto en el plano focal, una lente convergente envía rayos paralelos a un ojo relajado; M = N/f (N = 25 cm).

Para una visión relajada, coloque el objeto en el plano focal de una lente de distancia focal corta. Los rayos emergentes son paralelos, la imagen virtual está en el infinito y el aumento angular es M = N/f para N = 25 cm.

• Aumento angular M = N/f
• Distancia de punto cercano N = 25 cm

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

Una lupa sencilla, utilizada con el ojo relajado, tiene su objeto colocado exactamente en el punto focal de la lente. ¿Una lente de distancia focal más corta proporciona un aumento angular mayor o menor?

Predicciones para pesar

• Una distancia focal más corta proporciona un aumento menor.
• La ampliación no depende de la distancia focal de la lente.
• Más alto: una distancia focal más corta le permite acercarse mucho más al objeto de lo que permitiría el punto cercano del ojo sin ayuda, lo que produce un tamaño angular aparente mayor.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Distancia focal de la lente f (cm)

Lo que mides:

• Ampliación angular M

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido de lupa simple y presione Restablecer. El objeto se sitúa exactamente en el punto focal del objetivo (visión relajada, imagen virtual en el infinito).
2. Habilite la lectura de aumento angular.
3. Establezca la distancia focal de la lente para cada prueba y registre el aumento angular resultante.

Ecuación rectora

Ampliación angular de lupa simple — M = N/f

Una lupa usada con el ojo relajado y el objeto en el punto focal logra una amplificación angular M = N/f, donde N = 25 cm es la distancia estándar del punto cercano. Una distancia focal más corta significa mayor amplificación.

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

• Para una prueba, calcule M = N/f usando la distancia estándar del punto cercano N = 25 cm. Compare con la tabla.
• Explique por qué una distancia focal más corta proporciona un mayor aumento: permite que el ojo relajado vea el objeto desde mucho más cerca de lo que permitiría su propio punto cercano sin ayuda, lo que hace que el objeto subtienda un ángulo mucho mayor.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Las lupas de distancia focal muy corta (que dan una M alta) también tienen distancias de trabajo muy cortas (el objeto casi toca la lente), lo que resulta poco práctico después de un cierto aumento. Explique por qué las lupas de joyero y las lupas de mano simples rara vez exceden aproximadamente 10×–20×.
• Para obtener un aumento mucho mayor del que prácticamente puede lograr una lente simple, los diseñadores ópticos cambian a sistemas compuestos (como el experimento del microscopio compuesto). Explique por qué la solución práctica es encadenar dos etapas de aumento moderado, en lugar de utilizar una lente de distancia focal extremadamente corta.

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

1. Bienvenido a la lupa simple
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Aumento en el punto cercano
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