III.15. Formarea imaginilor unui obiect în lentile convergente

Pentru a forma imaginea unui obiect într-o lentilă convergentă trebuie să trasăm două raze:

• Desenăm simbolul lentilei convergente.

• Trasăm prin mijlocul ei axa optică principală.

• Punem elementele lentilei (O, F₁, F₂, C).

• Desenăm obiectul (AB) în fața lentilei (în partea stângă), printr-un segment cu săgeată.

• Trasăm o rază care pleacă din vârful obiectului (B) paralelă cu axa optică până întâlnește lentila și apoi o ducem prin focarul pozitiv (F₂), deoarece lentila convergentă refractă lumina prin focarul pozitiv.

• Trasăm a doua rază din vârful obiectului care să treacă prin centrul optic al lentilei (O). Prelungim aceste raze până se intersectează. La intersecția lor punem B' care este vârful imaginii (im) obiectului (ob) AB.

• Din B' trasăm o perpendiculară pe axa optică, piciorul acesteia îl notăm cu A' și reprezintă baza im A'B'.

• Punem vârful săgeții în B' și așa obținem imaginea obiectului AB în lentila convergentă.

În funcție de distanța obiectului față de lentilă, avem trei tipuri de imagini în lentila convergentă.

I. Când obiectul este situat în intervalul (-∞ ) și C, imaginea obiectului are următoarele caracteristici :

• Mai mică decât obiectul AB.

• Răsturnată

• Reală (se formează la intersecția razelor refractate, poate fi proiectată pe un ecran).

🔦 Observație
La lentile, care sunt aplicații ale refracției luminii, razele care ies din lentilă sunt razele refractate.
Razele care le desenăm în fața lentilei sunt prelungirile razelor refractate.

II. Când obiectul este situat în intervalul C și F₁, imaginea obiectului are următoarele caracteristici:

• Mai mare decât obiectul AB.

• Răsturnată

• Reală (se formează la intersecția razelor refractate, poate fi proiectată pe un ecran).

III. Când obiectul este situat în intervalul F₁ și O, imaginea obiectului are următoarele caracteristici:

• Mai mare decât obiectul.

• Dreaptă

• Virtuală (se formează la intersecția prelungirilor razelor refractate, nu poate fi proiectată pe un ecran).

🔦 Observații
Când obiectul AB este situat chiar în C, im ob A'B' este egală ca mărime cu obiectul.
Când obiectul AB este situat chiar în F₁, im ob A'B' nu se poate forma deoarece razele ies din lentila convergentă paralele și nu se intersectează.

👀 Experiment: Formarea imaginilor în lentila convergentă.
🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!

Materiale necesare:
Lentilă convergentă (lupă), lumânare, chibrit.

Modul de lucru:

• Așază lumânarea aprinsă la o distanță de 40-60 cm față de un perete.
• Mută, încetul cu încetul, lupa dinspre lumânare spre perete, astfel încât vârful lumânării, mijlocul lentilei să fie pe aceeaşi dreaptă.
• Când lupa este aproape de flacăra lumânării se formează o imagine virtuală, mai mare decât flacăra și dreaptă pe care o poți vedea prin lupă.
• Depărtează lupa de flacără până când pe perete se formează imaginea clară a lumânării mai mare, reală și răsturnată.
• Depărtează și mai mult lupa de flacără până când pe perete se formează o imaginea clară a lumânării mai mică, reală și răsturnată.

  În lentila convergentă (lupă) se formează trei tipuri de imagini ale obiectelor.