Lente convergente: imagens reais além de 2f

1 · Prever

Um objeto fica além da distância focal de uma lente convergente. À medida que você a afasta da lente, a imagem real formada no outro lado se aproxima ou se afasta da lente?

2 · Preparar

  1. Abra a predefinição real convergente 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.

3 · Coletar Dados

Distância do objeto d_o (cm)Distância da imagem d_i (cm)Ampliação m
15.00
20.00
30.00

Plote 1/d_i (eixo y) versus 1/d_o (eixo x) para suas três tentativas. A linha é reta?

4 · Analisar

  1. 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.
  2. Explique, usando a equação da lente fina, por que mover o objeto para mais longe da lente (aumentando d_o) faz com que a distância da imagem diminua em direção à distância focal.

5 · Aprofundar

  1. Cada tentativa dá uma ampliação negativa. Explique o que um m negativo significa fisicamente para a orientação da imagem em comparação com o objeto.
  2. A lente de uma câmera forma uma imagem real no sensor para qualquer objeto além da distância focal. Explique, usando seus dados, por que fotografar algo muito distante (d_o ≫ f) sempre coloca a imagem muito próxima do plano focal.

A física por trás deste experimento

Equação de lente fina

Para uma lente fina, a distância do objeto, a distância da imagem e a distância focal são relacionadas por 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Esta equação única cobre lentes convergentes e divergentes, usando distâncias sinalizadas.

Ampliação Lateral

O tamanho da imagem em relação ao objeto é m = −d_i/d_o. Um m negativo significa uma imagem invertida; |m| > 1 significa que a imagem está ampliada.

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