Specchio piano: un caso speciale invariante
1 · Prevedi
Uno specchio piano è il caso quotidiano. Allontanando l'oggetto, cambia la statura dell'immagine virtuale?
- Si rimpicciolisce allontanandosi.
- No: l'immagine è sempre della stessa statura (ingrandimento esattamente 1).
- Cresce allontanandosi.
2 · Configurazione
- Apri il preset plane-mirror e premi Reimposta.
- Attiva la lettura della distanza immagine.
- Imposta la distanza oggetto per ogni prova e registra la distanza immagine.
3 · Raccogli dati
| Distanza oggetto d_o (cm) | Distanza immagine d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Traccia d_i contro d_o per le tre prove. Retta per l'origine di pendenza −1?
4 · Analizza
- Per una prova, conferma che d_i = −d_o esattamente (uno specchio piano è il limite f → ∞ dell'equazione degli specchi). Confronta con la tabella.
- Spiega perché l'immagine sta esattamente dietro quanto l'oggetto sta davanti, e perché l'ingrandimento è sempre 1.
5 · Estendi
- Uno specchio piano può essere pensato come uno specchio curvo a distanza focale infinita (perfettamente piatto = curvatura zero). Spiega, usando 1/f = 1/d_o + 1/d_i con f → ∞, perché questo impone esattamente d_i = −d_o.
- Avvicinandoti, l'immagine ti viene incontro allo stesso ritmo. Perché questo rende lo specchio piano unicamente semplice rispetto a curvi e lenti?
La fisica dietro questo esperimento
Specchio piano come f → ∞
Uno specchio piano è il caso speciale dell'equazione degli specchi con distanza focale infinita: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i impone esattamente d_i = −d_o, con ingrandimento sempre 1 — un'immagine virtuale dritta e non ingrandita.