Una lente come lente d'ingrandimento
1 · Prevedi
Un oggetto sta più vicino della focale di una convergente. La lente forma ancora un'immagine reale, o altro?
- Forma ancora un'immagine reale, solo più lontana.
- Forma un'immagine virtuale, dritta e ingrandita dallo stesso lato dell'oggetto: una lente d'ingrandimento.
- Dentro la focale non si forma nessuna immagine.
2 · Configurazione
- Apri il preset magnifier e premi Reimposta. Focale fissata a 10 cm.
- Attiva le letture di distanza immagine e ingrandimento.
- Imposta la distanza oggetto (sempre sotto la focale) per ogni prova e registra distanza e ingrandimento.
3 · Raccogli dati
| Distanza oggetto d_o (cm) | Distanza immagine d_i (cm) | Ingrandimento m |
|---|---|---|
| 4.00 | ||
| 6.00 | ||
| 8.00 |
Traccia m contro d_o per le tre prove. Cresce m quando d_o tende a zero?
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.
- Ogni prova dà d_i negativo e m positivo >1. Spiega cosa significa una distanza negativa (immagine virtuale, stesso lato) e perché qui m è positivo.
5 · Estendi
- I dati mostrano che avvicinare l'oggetto (sotto f) aumenta l'ingrandimento. Spiega perché una lente tenuta vicinissima a un oggetto piccolo lo mostra più grande.
- Cosa accadrebbe all'immagine (e all'ingrandimento) se l'oggetto fosse collocato esattamente alla distanza focale, d_o = f? Confronta con il risultato dell'esperimento focal-point.
La fisica dietro questo esperimento
Ingrandimento dell'immagine virtuale
Quando un oggetto sta dentro la distanza focale di una lente convergente, la distanza immagine d_i risulta negativa (virtuale, stesso lato dell'oggetto), e l'ingrandimento m = −d_i/d_o risulta positivo e maggiore di 1 — un'immagine dritta e ingrandita, la base della lente d'ingrandimento.