Óptica

Lente divergente — imagem virtual

Uma lente divergente sempre forma imagem virtual reduzida e direita.

Lente divergente — imagem virtual — simulação interativa de Óptica. Uma lente divergente sempre forma imagem virtual reduzida e direita. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

lente divergente

Uma lente divergente sempre forma uma imagem virtual direita reduzida.

Lentes divergentes (e espelhos convexos) espalham raios como se viessem de um ponto focal atrás do elemento. Qualquer distância do objeto produz uma imagem virtual, direita e menor. Óculos para miopia exploram isso para empurrar o ponto remoto para fora.

• Imagem sempre virtual
• m < 1, direita

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

Uma lente divergente tem uma distância focal negativa. Será que ela alguma vez forma uma imagem real e ampliada, como acontece com uma lente convergente?

Previsões para pesar

• Não – uma lente divergente sempre forma uma imagem virtual menor e vertical, independentemente da distância do objeto.
• Forma uma imagem real quando o objeto está suficientemente longe.
• Sempre forma uma imagem real e ampliada.

Papéis variáveis

O que você definiu:

• Distância do objeto d_o (cm)

O que você mede:

• Distância da imagem d_i (cm)
• Ampliação m

Como funciona a investigação

1. Abra a predefinição virtual divergente e pressione Redefinir. A distância focal da lente é fixada em −10 cm.
2. Ative as leituras de distância e ampliação da imagem.
3. Defina a distância do objeto para cada tentativa e registre a distância e a ampliação da imagem.

Equação governante

Imagens de lentes divergentes — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Uma lente divergente tem distância focal negativa. Substituir f < 0 em 1/f = 1/d_o + 1/d_i sempre produz d_i negativo (virtual) e 0 < m < 1 (reduzido, vertical) para qualquer distância positiva do objeto.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

• Para uma tentativa, calcule d_i de 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = −10 cm, então m = −d_i/d_o. Compare ambos com a tabela.
• Explique por que, não importa quão grande seja d_o, d_i permanece negativo (virtual) e m permanece positivo e menor que 1 para uma lente divergente - ao contrário do comportamento de uma lente convergente no experimento real convergente.

Onde isso aparece além do laboratório

• Um olho mágico de porta usa uma lente divergente (ou um design grande angular semelhante) para mostrar uma imagem de campo de visão amplo e reduzido de quem está do lado de fora. Explique por que uma imagem reduzida é exatamente o que você deseja para o propósito de um olho mágico.
• À medida que d_o cresce muito (objeto muito distante), o que d_i se aproxima? Compare-a com a distância focal da lente e explique fisicamente por que a imagem virtual de uma lente divergente nunca pode ultrapassar seu próprio ponto focal.

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

1. Bem-vindo à imagem virtual divergente
2. Selecione o objeto
3. Pressione Reproduzir
4. sempre virtual
5. Abra o Inspetor
6. Você conseguiu!

Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.

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Baixe a planilha do laboratório →

Lente Delgada