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?
- 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.
2 · Preparar
- Abra a predefinição da lupa 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 (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
- 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.
5 · Aprofundar
- 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.
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.