El punto focal: donde las imágenes escapan al infinito

1 · Predecir

Cuando un objeto se acerca a la distancia focal de una lente convergente desde más allá de ella, ¿qué sucede con la distancia de la imagen?

• La distancia de la imagen se reduce hacia cero.
• La distancia de la imagen se mantiene aproximadamente constante.
• La distancia de la imagen crece sin límites, divergiendo hasta el infinito justo cuando el objeto alcanza el punto focal.

2 · Configurar

1. Abra el punto focal preestablecido y presione Restablecer. La distancia focal de la lente se fija en 10 cm.
2. Habilite la lectura de distancia de imagen.
3. Establezca la distancia del objeto para cada prueba (acercándose a la distancia focal desde más allá) y registre la distancia de la imagen.

3 · Recopilar Datos

Trace la distancia de la imagen d_i (eje y) contra la distancia del objeto d_o (eje x) para sus tres pruebas. ¿Se dispara hacia arriba cuando d_o se acerca a 10 cm?

4 · Analizar

1. Para una prueba, calcule d_i = d_o·f/(d_o − f) usando f = 10 cm. Compare con la tabla.
2. Explique, utilizando la ecuación de lente delgada, por qué d_o − f acercándose a cero (desde el lado positivo) envía d_i hacia el infinito positivo.

5 · Ampliar

1. Cuando el objeto se sitúa exactamente en el punto focal, los rayos que salen de la lente emergen perfectamente paralelos: una imagen "en el infinito". Explique por qué un faro o reflector coloca su bombilla exactamente en el punto focal de la lente (o del espejo).
2. Esta configuración exacta (una fuente en el punto focal que produce rayos de salida paralelos) se llama colimador y se utiliza para crear haces paralelos para instrumentos de laboratorio. ¿Por qué los científicos podrían necesitar un haz de luz perfectamente paralelo para ciertos experimentos?

La física detrás de este experimento

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