Trabalho Prático

 

 

Lentes e Espelhos

 

 

Objetivo: Verificar a lei “lei das lentes” e a “lei dos espelhos esféricos”

 

Introdução: a formação de imagens nas lentes esféricas delgadas, e nos espelhos esféricos, pode ser estudada, com muito boa aproximação, pelo modelo geométrico de “raios” de luz partindo de pontos do objetivo. Este modelo – a Óptica Geométrica – é o caso limite da óptica ondulatório quando ג → 0 (sendo ג o comprimento de onda). A óptica geométrica se abstrai  da natureza ondulatória da luz. Na óptica geométrica se estudam as leis de propagação da luz por meios transparentes, considerado a luz como um conjunto de “raios luminosos”, linhas,segundo as quais se propaga a energia luminosa. Para representarmos geometricamente a formação de imagens nas lentes e espelhos, consideramos que:

- o foco de uma lente esférica ou de um espelho fica na metade do seu raio de curvatura, sobre o seu eixo. (uma lente tem foco dos dois lados). A distância focal é medida entre foco e o centro da lente ou espelho.

-há dois raios principais: partindo de um ponto do objeto e atravessando a lente pelo seu centro (centro óptico), ele não sofre desvio pela refração; outro raio, partindo do mesmo ponto do objeto, incide sobre a lente paralelamente ao seu eixo e é desviado em direção ao foco do outro lado. A intersecção dos raios é o ponto “imagem”. Para um espelho esférico: um raio incide sobre o centro do espelho é refletido; outro incide paralelamente ao eixo do espelho e é refletido passando pelo foco: a intersecção dos dois raios é o ponto imagem. A imagem é construída, dessa forma, ponto a ponto. A relação entre a distância da imagem ao espelho ou lente, a distância do objeto ao espelho ou lente e a distância focal, nos dois casos, é representada pela equação:

 

 

= distância focal

p  = distância do objeto

q  = distância da imagem

 

 

Material

Banco óptico

1 lente convergente e 1 espelho côncavo

1 anteparo ou tela

1 um “objeto” (letra F)

 

 Procedimento

 

Posicione a lente e movimente a tela e/ou a lente até obter uma imagem nítida da letra, projetada na tela. Meça a distância da imagem (tela) à lente- distância q, e a distância da letra F á lente - distância p. Repita esse procedimento para várias outras distâncias. Para cada caso, use a relação entre p, q e f para determinar f, compare com distância  focal da lente que foi fornecida.

Repita esse mesmo procedimento com o espelho côncavo.

 

Questões

 

1)     Qual o tipo de imagem obtida (real virtual) e suas características em relação à distância do objeto ao dispositivo (lente,espelho), isto é tamanho, etc.?

2)     O aumento é definido como a relação entre a altura da imagem e a altura do objeto. Qual é o maior aumento que se pode obter com a lente e espelhos usados?

3)     Examine também espelhos convexos e lentes côncavas e estabeleça as características das imagens formadas.

4)     O que é uma lupa?

 

 

Referências: Física vol 4; Searway, Tipler, Hlliday