Formula della lente concava

Prima di ricavare la formula per una lente concava, è necessario comprendere alcune regole relative ai segni distintivi di una lente concava.

Regola del segno della lente concava
- Distanza dell'oggetto (s)
Se l'oggetto si trova sullo stesso lato della lente rispetto alla direzione da cui proviene il raggio di luce, allora distanza dell'oggetto contrassegnato come positivo.
- Distanza dell'immagine (s')
Se un raggio di luce attraversa l'ombra allora distanza dell'ombra è contrassegnato come positivo (immagine reale). Se l'immagine non viene trasmessa da un raggio di luce allora distanza dell'ombra segno negativo (immagine virtuale).
- Lunghezza focale (f)
Quando il punto focale della lente attraversa un fascio di luce, allora lunghezza focale La lente è contrassegnata positivamente. Viceversa, se il punto focale della lente non viene attraversato dal fascio di luce, allora lunghezza focale La lente è contrassegnata negativamente. Il punto focale di una lente concava non viene attraversato da un raggio di luce a causa di questo lunghezza focale Le lenti concave sono negative.
- Altezza dell'oggetto (h)
Se l'oggetto è sopra l'asse della lente concava allora altezza dell'oggetto segno positivo (oggetto verticale). Viceversa, se l'oggetto è sotto l'asse della lente concava allora altezza dell'oggetto segno negativo (oggetto invertito).
- Altezza dell'ombra (h')
Se l'immagine è sopra l'asse della lente concava allora altezza dell'ombra segno positivo (immagine diritta). Se l'immagine è sotto l'asse della lente concava allora altezza dell'ombra segno negativo (immagine invertita).
- Ingrandimento dell'immagine (m)
Se l'ingrandimento dell'immagine è maggiore di 1, le dimensioni dell'immagine sono maggiori delle dimensioni dell'oggetto. Se l'ingrandimento dell'immagine è uguale a 1, le dimensioni dell'immagine sono uguali alle dimensioni dell'oggetto. Se l'ingrandimento dell'immagine è minore di 1, le dimensioni dell'immagine sono minori delle dimensioni dell'oggetto.
 
Formula della lente concava
Osservate l'immagine qui sotto. Sono visibili due fasci di luce diretti verso una lente concava, che li rifragge.

Didascalia :
s = distanza dell'oggetto, s' = distanza dell'immagine, h = P P' = altezza dell'oggetto, h' = Q Q' = altezza dell'immagine, F₁ e F₂ = punto focale di una lente concava.

Nel fascio di luce P'AS, il triangolo P'AP è simile al triangolo Q'AQ. Pertanto:
Nel fascio di luce P'BR, triangolo BF₂A è simile al triangolo Q'F₂Q dove la distanza AB = altezza dell'oggetto (h) e la distanza F₂A = lunghezza focale (f) della lente concava. Quindi:
I lati sinistro e destro delle equazioni 1 e 2 sono uguali, quindi i lati destri sono uguagliati:
Moltiplica entrambi i lati dell'equazione per s':
In base alle regole del segno della lente concava, questa formula può essere modificata come segue: formula dello specchio curvo, Se distanza dell'immagine (s') viene dato un segno negativo perché l'ombra non viene attraversata dal raggio di luce e lunghezza focale (f) Inoltre, il segno è negativo perché il punto focale della lente concava non viene attraversato dalla luce (confronta con l'immagine della formazione dell'immagine sopra). In base a questa affermazione, la formula per la lente concava sopra riportata diventa:
Descrizione: s = distanza dell'oggetto, s' = distanza dell'immagine, f = lunghezza focale.
Ricorda sempre la regola del segno per le lenti concave quando utilizzi questa formula per risolvere problemi relativi alle lenti concave.

Ingrandimento dell'immagine (m)
Osservate l'immagine della formazione dell'ombra dell'oggetto qui sopra. I triangoli P'AP e Q'AQ sono simili, quindi possiamo ricavare la relazione tra la distanza dell'oggetto e la distanza dell'ombra con l'altezza dell'oggetto e l'altezza dell'ombra:
Questa formula viene riscritta come segue aggiungendo m:
Informazione :
m = ingrandimento dell'immagine
h = altezza dell'oggetto (positiva se si trova al di sopra dell'asse della lente concava o dell'oggetto verticale)
h' = altezza dell'immagine (positiva se si trova sopra l'asse della lente concava o se l'immagine è diritta)
s = distanza dell'oggetto (positivo se l'oggetto viene superato) raggio di luce in arrivo)
s' = distanza dell'immagine (positiva se l'immagine viene passata attraverso raggio di luce o immagine reale)
 
Esempi di domande sulle lenti concave
Imparare esempio di lente concava in modo che tu possa comprendere meglio come utilizzare la formula delle lenti concave.

Domande di esercitazione sulle lenti concave
Fallo domande pratiche sulle lenti concave in modo da diventare più abile nella risoluzione dei problemi relativi alle lenti concave.