Uma lente como lupa

1 · Prever

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

2 · Preparar

  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.

3 · Coletar Dados

Distância do objeto d_o (cm)Distância da imagem d_i (cm)Ampliação m
4.00
6.00
8.00

Plote a ampliação m (eixo y) em relação à distância do objeto d_o (eixo x) para suas três tentativas. M cresce à medida que d_o diminui para zero?

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. 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.

5 · Aprofundar

  1. 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).
  2. 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.

A física por trás deste experimento

Ampliação de imagem virtual

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.

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