Lente convergente: imágenes reales más allá de 2f

1 · Predecir

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?

2 · Configurar

  1. Abra el valor predeterminado real convergente 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.

3 · Recopilar Datos

Distancia del objeto d_o (cm)Distancia de imagen d_i (cm)ampliación m
15.00
20.00
30.00

Trace 1/d_i (eje y) frente a 1/d_o (eje x) para sus tres pruebas. ¿La línea es recta?

4 · Analizar

  1. 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.
  2. 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.

5 · Ampliar

  1. Cada prueba da una ampliación negativa. Explique qué significa físicamente una m negativa para la orientación de la imagen en comparación con el objeto.
  2. 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.

La física detrás de este experimento

Ecuación de lente delgada

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

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

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