Óptica

Lupa (objeto dentro de f)

Objeto dentro de f: imagem virtual ampliada e direita — a lupa simples.

Lupa (objeto dentro de f) — simulação interativa de Óptica. Objeto dentro de f: imagem virtual ampliada e direita — a lupa simples. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

lupa simples

objeto dentro de f: imagem virtual direita ampliada — a lupa simples.

Uma lente convergente com o objeto mais próximo que a distância focal não pode formar uma imagem real; em vez disso, os raios divergem como se viessem de uma fonte virtual do mesmo lado que o objeto. O olho interpreta essas extensões como uma imagem direita e ampliada — o princípio de uma lupa simples.

• M = N/f
• virtual upright image

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

Um objeto fica mais próximo de uma lente convergente do que sua distância focal. A lente ainda forma uma imagem real ou algo diferente?

Previsões para pesar

• Ainda forma uma imagem real, um pouco mais distante.
• Ele forma uma imagem virtual ampliada e vertical no mesmo lado do objeto – uma lupa.
• Nenhuma imagem se forma dentro da distância focal.

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 da lupa 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 (sempre menor que a distância focal) e registre a distância e a ampliação da imagem.

Equação governante

Ampliação de imagem virtual — m = −dᵢ/dₒ

Quando um objeto fica dentro da distância focal de uma lente convergente, a distância da imagem d_i sai negativa (virtual, mesmo lado do objeto), e a ampliação m = −d_i/d_o sai positiva e maior que 1 - uma imagem vertical e ampliada, a base de uma lupa.

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.
• Cada tentativa dá d_i negativo e m positivo maior que 1. Explique o que significa uma distância de imagem negativa (imagem virtual, mesmo lado do objeto) e por que m é positivo aqui em vez de negativo.

Onde isso aparece além do laboratório

• Seus dados mostram que mover o objeto para mais perto da lente (d_o menor, sempre abaixo de f) aumenta a ampliação. Explique por que uma lupa colocada muito perto de um objeto pequeno mostra-o maior do que segurá-lo mais longe (mas ainda dentro de f).
• O que aconteceria com a imagem (e a ampliação) se o objeto fosse colocado exatamente na distância focal, d_o = f? Compare com o resultado do experimento do 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 lupa
2. Selecione o objeto
3. Pressione Reproduzir
4. ampliação angular
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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Lente Delgada