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?
- Mais perto da lente – um objeto mais distante forma sua imagem mais próxima do ponto focal.
- Mais longe da lente.
- A distância da imagem não depende da distância do objeto.
2 · Preparar
- Abra a predefinição real convergente e pressione Redefinir. A distância focal da lente é fixada em 10 cm.
- Ative as leituras de distância e ampliação da imagem.
- 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
- 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, 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
- Cada tentativa dá uma ampliação negativa. Explique o que um m negativo significa fisicamente para a orientação da imagem em comparação com o objeto.
- 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.