Specchio concavo: immagini reali come una convergente
1 · Prevedi
Un concavo focalizza come una convergente. Allontanando l'oggetto, l'immagine reale si avvicina al fuoco come per una lente?
- No: un oggetto più lontano allontana l'immagine.
- Specchi e lenti seguono regole completamente diverse.
- Sì — vale la stessa relazione 1/f = 1/d_o + 1/d_i, quindi un oggetto più lontano dà un'immagine più vicina alla distanza focale.
2 · Configurazione
- Apri il preset concave-real e premi Reimposta. Focale fissata a 15 cm.
- Attiva le letture di distanza immagine e ingrandimento.
- Imposta la distanza oggetto per ogni prova e registra distanza e ingrandimento.
3 · Raccogli dati
| Distanza oggetto d_o (cm) | Distanza immagine d_i (cm) | Ingrandimento m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 40.00 | ||
| 60.00 |
Traccia d_i contro d_o per le tre prove.
4 · Analizza
- Per una prova, calcola d_i da 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = 15 cm, poi m = −d_i/d_o. Confronta entrambi con la tabella.
- Spiega perché l'equazione degli specchi è matematicamente identica nella forma all'equazione delle lenti sottili — entrambe usano la stessa relazione 1/f = 1/d_o + 1/d_i, anche se uno specchio riflette la luce invece di rifratterla.
5 · Estendi
- Uno specchio da barba è concavo e si tiene sotto la focale per un'immagine virtuale ingrandita (come la lente). Qui invece l'oggetto sta oltre f: immagine reale e capovolta. Spiega quando conviene ciascuna configurazione.
- Ogni immagine ha ingrandimento negativo. Con la geometria di riflessione, spiega perché l'immagine reale del concavo è capovolta come quella della convergente.
La fisica dietro questo esperimento
Equazione dello specchio
Uno specchio concavo (convergente) obbedisce alla stessa legge di formazione dell'immagine di una lente convergente: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, con m = −d_i/d_o. La distanza focale dello specchio è positiva, in accordo con la convenzione dei segni delle lenti.