Una lente como lupa
1 · Predecir
Un objeto se encuentra más cerca de una lente convergente que su distancia focal. ¿La lente sigue formando una imagen real o algo diferente?
- 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.
2 · Configurar
- Abra el preajuste de lupa 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 (siempre menor que la distancia focal) 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 |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
Grafique la ampliación m (eje y) frente a la distancia del objeto d_o (eje x) para sus tres pruebas. ¿M crece a medida que d_o se reduce hacia cero?
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.
- 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.
5 · Ampliar
- 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.
La física detrás de este experimento
Ampliación de imagen virtual
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.