Una lente divergente: siempre virtual, siempre reducida
1 · Predecir
Una lente divergente tiene una distancia focal negativa. ¿Alguna vez forma una imagen real ampliada, como puede hacerlo una lente convergente?
- 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.
2 · Configurar
- Abra el ajuste preestablecido diverging-virtual y presione Restablecer. La distancia focal de la lente se fija en −10 cm.
- Habilite las lecturas de ampliación y distancia de imagen.
- 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 |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
Grafique la ampliación m (eje y) frente a la distancia del objeto d_o (eje x) para sus tres pruebas. ¿Alguna vez m excede 1?
4 · Analizar
- 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.
5 · Ampliar
- 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.
La física detrás de este experimento
Imágenes con lentes divergentes
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.
Óptica
- Lente convergente: imágenes reales más allá de 2f
- El punto focal: donde las imágenes escapan al infinito
- Una lente como lupa
- Un espejo cóncavo: imágenes reales como una lente convergente
- Un espejo convexo: siempre una imagen virtual reducida
- El espejo plano: un caso especial e invariante
- Profundidad aparente: por qué una piscina parece menos profunda de lo que es
- Reflexión interna total: el ángulo crítico
- Un relevo de dos lentes: encadenando imágenes
- El microscopio compuesto: dos lentes para gran aumento
- Una ampliadora fotográfica: dos lentes para una imagen real y más grande
- Un prisma desvía la luz: ángulo de desviación