Formació d'imatges per lents

 


Què observem en una imatge?

En una imatge tindrem en compte:

  • Mida: més gran o més petita que l'objecte.
  • Orientació: dreta o invertida.
  • Posició respecta a la trajectòria del raig: real o virtual.

Les lents poden ser convergents o divergents, amb més o menys grau convergència o divergència. A traves d'elles observem els objectes amb una orientació i mida diferents.

Analitzarem els següents punts en la formació d'imatges:

  • 1r- La imatge serà més gran o més petita que l'objecte? Es tracta de la mida.
  • 2n- S'observa dreta o invertida? Orientació de la imatge.
    Hem observat que les lents convergents donen moltes vegades imatges invertides respecte a l'objecte. Aquest es veu de cap per avall. I també poden donar imatges dretes, per exemple, quan actuen com a lupes. Les lents divergents, en canvi, només donen imatges dretes.
  • 3r- La imatge pot ser recollida per una pantalla: imatge real, o no ho pot ser: imatge virtual. Estem estudiant la posició de la imatge respecte a la trajectòria del raigs.
    Les lents convergents poden formar la imatge en la mateixa banda on es troba l'objecte o bé en la oposada. Si es forma a la mateixa banda ens trobem davant d'una imatge virtual i si ho fa a l'altra, la imatge serà real.
    Les lents divergents són més clares si donen sempre una imatge virtual, a la mateixa banda on tenim l'objecte

LENTS CONVERGENTS. IMATGE DRETA, IMATGE INVERSA

Les lupes són les lents convergents que tots tenim més a l'abast. Observarem diversos objectes a través d'una lupa; observarem les seves imatges.
Habitualment les lupes s'utilitzen situant-les prop de l'objecte observat. En aquest cas el que veurem serà l'objecte en la mateixa posició però més gran: la imatge.
Ara bé si allunyem la lupa del nostre objecte veurem que aquest es desenfoca i arriba un moment que no es veu res: en aquest moment el tindrem, l'objecte, situat en el focus de la lent i la distància que el separa la lupa és la distància focal.
Si continuem allunyant la lupa de l'objecte es recupera la imatge però ara invertida, millor dit girada de dreta a esquerra, i amb un altre mida.

Imatge dreta, més gran i virtual
Imatge inversa i real

Observem:

  • Objecte proper a la lent: entre la lent i la distància focal
  • Objecta allunyat: més lluny de la distància focal

Ho podem provar amb qualsevol lent convergent, de fet totes es poden utilitzar com a lupes.
La imatge formada per les lents convergents depèn de la distància entre l'objecte i la lent.

Experimentació:

Amb l'ajut d'una lupa observa les lletres del llibre, situant-la a una distància curta. Com observes aquestes lletres?. Estan dretes o invertides? Són més grans o més petites?
Allunya a poc a poc el paper escrit de la lupa i descriu com vas veient la imatge a diferents distàncies.
Si seguim allunyant el paper, que ens passa amb la imatge? La imatge passa a ser............................. quan la distància que separa l'objecte (escrit sobre el paper) de la lent convergent és gran, superior a la seva distància focal.

En l'experiència anterior trobarem un moment en que la imatge es desdibuixa i desapareix. A quina distància es troba la lupa del paper quan això passa?. Mesura-la aproximadament. Quin nom rep aquesta distància? Distància .........
Calcula, per aquesta distància focal, les diòptries de la lent que estàs utilitzant.

A continuació mira a través d'una lupa un paisatge o un objecte situat fora de la finestra, i altres objectes situats a una certa distància. Com els veus? Drets o invertits?

Com a última prova agafa tres lents convergents diferents i utilitzant-les com a lupa, observa les lletres d'un escrit. En tots els casos les lletres es veuen de la mateixa mida?
Ordena les lupes de més convergent a menys. Quina tindrà més diòptries? Quina relació hi ha entre el mida de les lletres observades, la convergència de la lupa i el nombre de diòptries de la lent?

LENTS DIVERGENTS. IMATGE DRETA

Una lent divergent és aquella que te el centre menys ample. Intentem mirar un petit objecte, per exemple, una clau, a través d'una lent divergent. El que observarem és una clau més petita i en la mateixa orientació que l'objecte. Es tracta de la imatge.

Curiosament la imatge observada és més petita que el propi objecte. Si ho comparem amb el cas anterior (lupa) podrem dir que, si bé una lent convergent augmenta la mida de l'objecte al trobar-se prop d'ell, una de divergent, el fa més petit. Pot ser una forma de distingir les lents convergents de les divergents.

Experimentació:

Agafa tres lents divergents diferents i utilitzant-les com a lupa observa les lletres d'un escrit. No totes es veuen igual de mida? Sempre es veuen més petites?
Ordena les lents de més divergents a menys. a) Quina tindrà més diòptries? b) Quina relació hi ha entre el mida de les lletres observades i la divergència de la lent?