Ottica

Lente convergente — immagine reale

Oggetto oltre f: un'immagine reale e invertita si forma sul lato opposto (m = −dᵢ/dₒ).

Lente convergente — immagine reale — simulazione interattiva (Ottica). Oggetto oltre f: un'immagine reale e invertita si forma sul lato opposto (m = −dᵢ/dₒ). Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Immagini con lente sottile

Oggetto oltre f: un'immagine reale e invertita si forma sul lato opposto (m = −dᵢ/dₒ).

L'equazione della lente sottile 1/f = 1/d_o + 1/d_i localizza l'immagine. Quando d_o > f la distanza immagine è positiva, quindi i raggi convergono in un'immagine reale sul lato opposto. Il segno negativo dell'ingrandimento segnala l'inversione. Questo preset pone l'oggetto oltre f così l'immagine è nitida e in scala con la banchiera ottica.

• 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• m = −d_i/d_o

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

Un oggetto sta oltre la focale di una convergente. Allontanandolo, l'immagine reale dall'altro lato si avvicina o si allontana dalla lente?

Previsioni da valutare

• Più vicina: un oggetto più lontano forma l'immagine più vicino al fuoco.
• Più lontana dalla lente.
• La distanza non dipende da quella dell'oggetto.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Distanza oggetto d_o (cm)

Cosa misuri:

• Distanza immagine d_i (cm)
• Ingrandimento m

Come si svolge l'indagine

1. Apri il preset converging-real e premi Reimposta. Focale fissata a 10 cm.
2. Attiva le letture di distanza immagine e ingrandimento.
3. Imposta la distanza oggetto per ogni prova e registra distanza e ingrandimento.

Equazione che governa

Equazione della lente sottile — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Per una lente sottile, distanza oggetto, distanza immagine e distanza focale sono legate da 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Questa singola equazione copre allo stesso modo lenti convergenti e divergenti, usando distanze con segno.

Ingrandimento laterale — m = −dᵢ/dₒ

La dimensione dell'immagine relativa all'oggetto è m = −d_i/d_o. Un m negativo significa immagine invertita; |m| > 1 significa immagine ingrandita.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Per una prova, calcola d_i da 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = 10 cm, poi m = −d_i/d_o. Confronta entrambi con la tabella.
• Con l'equazione della lente sottile, spiega perché allontanando l'oggetto la distanza immagine si stringe verso la focale.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• Ogni prova dà ingrandimento negativo. Spiega cosa significa un m negativo per l'orientamento dell'immagine.
• Un obiettivo forma un'immagine reale sul sensore per ogni oggetto oltre la focale. Con i tuoi dati, spiega perché fotografare molto lontano (d_o ≫ f) mette l'immagine vicinissima al piano focale.

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

1. Più vicino o più lontano?
2. Allontana l'oggetto
3. Cattura l'immagine
4. Apri i dati
5. Spiega le tue prove

Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.

Apri laboratorio interattivo →

Scarica foglio di laboratorio →

L'equazione della lente sottile