Lentile subțiri: focar, imagine reală și imagine virtuală

Modelul și convenția

Pentru o lentilă subțire și raze apropiate de axa optică folosim 1/f = 1/do + 1/di. În convenția de aici, f este pozitiv pentru lentila convergentă, do pozitiv pentru obiectul real, iar di pozitiv pentru imaginea reală și negativ pentru cea virtuală.

Alte manuale pot folosi alte convenții. Nu combina semnele din două sisteme.

Reală sau virtuală?

O imagine reală se formează prin convergența efectivă a razelor și poate fi proiectată pe un ecran în poziția potrivită. O imagine virtuală se localizează prin prelungirile razelor; razele nu se întâlnesc efectiv acolo.

„Virtuală” nu înseamnă că imaginea nu poate fi văzută.

Exemplu cu imagine reală

Pentru f = 10 cm și do = 30 cm, avem 1/di = 1/10 − 1/30 = 1/15. Imaginea se află la di = 15 cm.

Mărirea liniară este m = −di/do = −0,50. Semnul negativ arată inversarea, iar modulul sub 1 arată că imaginea este mai mică.

Regimul de lupă

Dacă obiectul real este între lentila convergentă și focar, di devine negativ. Imaginea este virtuală, dreaptă și mărită în modelul simplu. Poziția ochiului și acomodarea contează pentru folosirea efectivă a instrumentului.

Cazul obiectului în focar

În modelul ideal, razele emergente sunt paralele și imaginea este la infinit. Nu raporta o distanță finită obținută prin împărțire la zero.

Verificarea prin raze

Folosește o rază paralelă cu axa, refractată prin focar, și o rază prin centrul optic, aproximată nedeviată. Intersecția lor sau a prelungirilor trebuie să fie compatibilă cu semnele calculului.

Aplică ideea

O lentilă convergentă are f = 12 cm, iar obiectul real este la 6 cm. Calculează di și m în convenția lecției.

Răspuns explicat

1/di = 1/12 − 1/6 = −1/12, deci di = −12 cm. m = −(−12)/6 = +2. Imaginea este virtuală, dreaptă și mărită de două ori liniar.

Continuă învățarea

Vezi aplicația De ce lupa mărește doar la anumite distanțe? și continuă cu parcursul Lumină și fizică pentru înțelegerea tehnologiilor medicale.

Întrebări frecvente

O lentilă convergentă mărește întotdeauna imaginea?

Nu. Tipul și mărimea imaginii depind de poziția obiectului față de focar. Lentila poate produce și o imagine reală mai mică.

Ce poziție a obiectului permite folosirea unei lentile ca lupă?

În modelul simplu, obiectul se află între lentila convergentă și focar. Imaginea este virtuală, dreaptă și mărită.

O imagine virtuală poate fi văzută?

Da. Ochiul primește raze care par să provină din poziția imaginii. Virtuală înseamnă că razele nu converg efectiv în acel loc.