Lente convergente: immagini reali oltre 2f
1 · Prevedi
Un oggetto sta oltre la focale di una convergente. Allontanandolo, l'immagine reale dall'altro lato si avvicina o si allontana dalla lente?
- 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.
2 · Configurazione
- Apri il preset converging-real e premi Reimposta. Focale fissata a 10 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 |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
Traccia 1/d_i (asse y) contro 1/d_o (asse x) per le tre prove. Retta?
4 · Analizza
- 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.
5 · Estendi
- 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.
La fisica dietro questo esperimento
Equazione della lente sottile
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
La dimensione dell'immagine relativa all'oggetto è m = −d_i/d_o. Un m negativo significa immagine invertita; |m| > 1 significa immagine ingrandita.