O lentilă divergentă: mereu virtuală, mereu micșorată
1 · Prezice
O lentilă divergentă are distanță focală negativă. Formează ea vreodată o imagine reală, mărită, cum poate o lentilă convergentă?
- Nu — o lentilă divergentă formează întotdeauna o imagine virtuală mai mică, dreaptă, indiferent de distanța obiectului.
- Formează o imagine reală când obiectul este suficient de departe.
- Formează întotdeauna o imagine reală, mărită.
2 · Montaj
- Deschide presetarea diverging-virtual și apasă Resetează. Distanța focală a lentilei este fixă la −10 cm.
- Activează citirile distanței imaginii și măririi.
- Setează distanța obiectului pentru fiecare încercare și înregistrează distanța imaginii și mărirea.
3 · Colectează date
| Distanța obiectului d_o (cm) | Distanța imaginii d_i (cm) | Mărirea m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 30.00 | ||
| 40.00 |
Plotează mărirea m (axa y) în funcție de distanța obiectului d_o (axa x) pentru cele trei încercări. Depășește m vreodată 1?
4 · Analizează
- Pentru o încercare, calculează d_i din 1/f = 1/d_o + 1/d_i folosind f = −10 cm, apoi m = −d_i/d_o. Compară ambele cu tabelul.
- Explică de ce, indiferent cât de mare devine d_o, d_i rămâne negativ (virtual) iar m rămâne pozitiv și sub 1 pentru o lentilă divergentă — spre deosebire de comportamentul lentilei convergente din experimentul converging-real.
5 · Extinde
- O vizoră de ușă folosește o lentilă divergentă (sau un design similar unghiular larg) pentru a arăta o imagine micșorată, cu câmp vizual larg, a celui care e afară. Explică de ce o imagine micșorată este exact ce ți-ai dori pentru scopul unei vizoare.
- Pe măsură ce d_o devine foarte mare (obiect foarte îndepărtat), la ce tinde d_i? Compară cu distanța focală a lentilei și explică fizic de ce imaginea virtuală a unei lentile divergente nu se poate muta niciodată dincolo de propriul ei punct focal.
Fizica din spatele acestui experiment
Imagistica lentilei divergente
O lentilă divergentă are distanță focală negativă. Înlocuind f < 0 în 1/f = 1/d_o + 1/d_i rezultă mereu d_i negativ (virtual) și 0 < m < 1 (micșorată, dreaptă) pentru orice distanță pozitivă a obiectului.
Optică
- Lentilă convergentă: imagini reale dincolo de 2f
- Punctul focal: unde imaginile evadează la infinit
- O lentilă ca lupă
- O oglindă concavă: imagini reale ca la o lentilă convergentă
- O oglindă convexă: întotdeauna o imagine virtuală micșorată
- Oglinda plană: un caz special, invariant
- Adâncimea aparentă: de ce o piscină pare mai mică decât este
- Reflexia totală: unghiul limită
- Un releu cu două lentile: înlănțuirea imaginilor
- Microscopul compus: două lentile pentru mărire mare
- Un măritor fotografic: două lentile pentru o imagine reală, mai mare
- O prismă îndoaie lumina: unghiul de deviație