Ottica

Ingranditore a due lenti

Due lenti convergenti in serie proiettano un'immagine reale ingrandita: l'ingrandimento complessivo è il prodotto degli stadi.

Ingranditore a due lenti — simulazione interattiva (Ottica). Due lenti convergenti in serie proiettano un'immagine reale ingrandita: l'ingrandimento complessivo è il prodotto degli stadi. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Ingranditore a due lenti

Due lenti convergenti in serie proiettano un'immagine reale ingrandita: l'ingrandimento totale è il prodotto degli stadi.

Pila simile di lenti convergenti, ma disposta per proiettare un'immagine reale ingrandita su schermo o pellicola. Ogni stadio contribuisce ingrandimento moltiplicato lungo il treno — come negli ingranditori fotografici e in certe proiezioni.

Immagine reale ingrandita
M = prodotto degli stadi

Sintesi dell'indagine

Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio

La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.

Domanda guida

A differenza del microscopio (finale di solito virtuale), un ingranditore deve proiettare un'immagine REALE ingrandita sulla carta. Due convergenti in serie possono dare comunque un finale reale?

Previsioni da valutare

No: due lenti danno sempre un finale virtuale.
Dipende solo dalla distanza oggetto.
Sì: con spaziatura e focali giuste il finale cade reale, pronto da proiettare.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

Distanza oggetto da L1 (cm)

Cosa misuri:

Distanza immagine di L1 (cm)
Ingrandimento M

Come si svolge l'indagine

Apri il preset compound-enlarger e premi Reset. L1 ha f = 8 cm; L2 ha f = 12 cm, separate di 34 cm.
Attiva le letture di distanza immagine di L1 e ingrandimento.
Imposta la distanza oggetto da L1 per ogni prova e registra distanza e ingrandimento.

Equazione che governa

Ingrandimento a due stadi dell'ingranditore — M = m₁·m₂·…

Come in ogni catena di lenti composta, l'ingrandimento di sistema dell'aggiuntore è il prodotto degli ingrandimenti individuali delle due lenti: M = m₁ × m₂. Una scelta accurata delle distanze focali e della spaziatura garantisce che l'immagine finale risulti reale (non virtuale), pronta per la proiezione.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

Per una prova, calcola la distanza immagine di L1 d_i1 da 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 8 cm), poi la distanza oggetto di L2 d_o2 = 34 − d_i1, poi la sua distanza immagine d_i2 da 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 12 cm). Infine M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). Confronta M con la tabella.
La distanza oggetto predefinita di questo preset (16 cm, il punto 2f di L1) dà M = 2 con immagine finale REALE. Spiega perché controllare il segno di d_i2 (positivo = reale) conta per capire se questo sistema potrebbe davvero proiettare su carta fotografica.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

Per funzionare, il finale deve cadere a distanza positiva oltre L2, all'altezza esatta della carta. Spiega perché il progetto deve controllare con cura focali e distanza per garantirla.
Confronta l'M = 2 predefinito di questo esperimento (immagine finale reale) con l'M = 1 di compound-relay e l'M = 4 di compound-microscope (tipicamente visto come virtuale attraverso un oculare). Spiega perché la STESSA matematica della catena a due lenti (prodotto degli ingrandimenti) può produrre risultati pratici così diversi a seconda delle distanze focali e degli spazi scelti.

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

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L'equazione della lente sottile