La imagen real de una lente convergente

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La presentación, la construcción y la hoja de trabajo están en alemán. En las figuras, \(g\) es la distancia al objeto y \(b\) la distancia a la imagen (alemán: Gegenstandsweite, Bildweite).

¿Cómo llega la imagen de un proyector a la pared? Con una lente convergente puedes proyectar la pantalla de tu móvil en la pared. Aquí aprendes por qué funciona y cómo construyes la imagen con solo dos rayos de luz.

Introducción: el proyector

Un proyector animado. Fíjate de dónde viene la luz y dónde se forma la imagen.

La presentación

Estas son las diapositivas de la clase. Pasas con las flechas de abajo a la derecha o con las teclas de flecha. Los campos de suposición y observación puedes rellenarlos tú. GeoGebra, en la última diapositiva, solo se carga cuando lo pulsas.

Lo más importante

En el experimento proyectas la pantalla de un móvil en la pared con una lente. Esto solo funciona con la lente convergente, no con la lente divergente.

El experimento: móvil, lente, pared. Cambias la distancia entre el móvil y la lente hasta que la imagen se ve nítida.
El experimento: móvil, lente, pared. Cambias la distancia entre el móvil y la lente hasta que la imagen se ve nítida.
De cada punto de la pantalla sale luz en todas las direcciones. La lente la vuelve a reunir en un punto de la pared. Arriba y abajo quedan intercambiados.
De cada punto de la pantalla sale luz en todas las direcciones. La lente la vuelve a reunir en un punto de la pared. Arriba y abajo quedan intercambiados.

La imagen real

Una lente convergente vuelve a reunir en un punto la luz que sale de un punto del objeto: el punto imagen. Así se forma detrás de la lente una imagen que se puede recoger en una pantalla: una imagen real. Está cabeza abajo. Una lente divergente no produce una imagen real.

Bastan dos rayos especiales: el rayo paralelo (naranja) y el rayo focal (azul). Donde se cortan está la punta de la imagen.
Bastan dos rayos especiales: el rayo paralelo (naranja) y el rayo focal (azul). Donde se cortan está la punta de la imagen.

Dos rayos especiales

El rayo paralelo va paralelo al eje óptico y pasa detrás de la lente por el foco \(F\). El rayo focal pasa delante de la lente por el foco \(F\) y va detrás de la lente paralelo al eje.

Distancia al objeto y distancia a la imagen

La distancia al objeto \(g\) es la distancia del objeto a la lente, la distancia a la imagen \(b\) es la distancia de la imagen a la lente.

Construir con la escuadra

La construcción para repetirla: un lápiz dibuja paso a paso y la escuadra se coloca. Se continúa con el botón «Weiter» (siguiente) o con la tecla de flecha.

La imagen terminada: el objeto está a 4,5 cm de la lente, la distancia focal es de 3 cm. La imagen se forma a 9 cm detrás de la lente, está cabeza abajo y es el doble de grande.
La imagen terminada: el objeto está a 4,5 cm de la lente, la distancia focal es de 3 cm. La imagen se forma a 9 cm detrás de la lente, está cabeza abajo y es el doble de grande.

📐 Construcción paso a paso

La hoja de trabajo

Pasa cada figura a papel cuadriculado y construye la imagen. Después puedes desplegar las soluciones.

📄 Hoja de trabajo (PDF)

La hoja de trabajo – Página 1
Página 1/2
La hoja de trabajo – Página 2
Página 2/2
Mostrar las soluciones de la hoja de trabajo

Ejercicio 1: \(g = 9\) cm, \(b = 4{,}5\) cm. La imagen mide 1 cm de alto, es decir, es más pequeña que el objeto.

Ejercicio 2: \(g = 5\) cm, \(b = 7{,}5\) cm. La imagen mide 3 cm de alto, es decir, es mayor, como en un proyector.

Ejercicio 3: \(g = 6\) cm, \(b = 6\) cm. La imagen mide 2 cm de alto, es decir, exactamente igual de grande. Si el objeto está al doble de la distancia focal, \(b = g\).

Pruébalo tú mismo

Ejercicio

Una lente convergente tiene la distancia focal \(f = 2\) cm. Una flecha está a \(g = 6\) cm delante de la lente. Construye la imagen. ¿Cuánto vale la distancia a la imagen? ¿Es la imagen mayor o menor que la flecha?

Mostrar la solución

Los rayos se cortan a \(b = 3\) cm detrás de la lente. La imagen es la mitad de grande que la flecha y está cabeza abajo.

Seguir aprendiendo con un modelo de lenguaje

Eres mi profesor o profesora de física en 8.º curso. Nuestro tema: la imagen real de una lente convergente. Conozco los términos foco F, distancia focal f, rayo paralelo, rayo focal, distancia al objeto g y distancia a la imagen b. Hazme, una tras otra, cinco preguntas o ejercicios cortos, por ejemplo: ¿qué pasa con la imagen cuando el objeto se acerca a la lente? Espera siempre mi respuesta. Luego dime si es correcta y explica brevemente por qué. No reveles la solución antes.

Así se hizo: la idea, el desarrollo de la clase y el experimento son míos. El vídeo del proyector lo hice con Blender. La secuencia de imágenes que el proyector lanza a la pared la generó una IA; yo la edité después.

Las diapositivas, la construcción, la hoja de trabajo y esta página las construyó un modelo de lenguaje (LLM) siguiendo mis instrucciones. También las traducciones se hicieron con IA; ningún hablante nativo las ha revisado.

Las diapositivas, la hoja de trabajo, los textos y el prompt tienen la licencia CC BY 4.0: puedes usarlos, modificarlos y compartirlos si nombras la fuente.