AULA 4 – LENTES ESFÉRICAS

Apresentação em tema: "AULA 4 – LENTES ESFÉRICAS"— Transcrição da apresentação:

1 AULA 4 – LENTES ESFÉRICAS
FÍSICA ÓPTICA AULA 4 – LENTES ESFÉRICAS

2 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS
Em uma câmara escura nota-se que a projeção da imagem é borrada e sem grande definição, diferente da máquina fotográfica. Essa diferença existe porque a máquina fotográfica possui uma lente. Assim as lentes podem refratar os raios de luz.

3 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS
Uma lente esférica é a associação de dois dioptros, dos quais um é esférico e outro é plano ou esférico. Podem ser classificadas segundo a sua geometria em lentes de bordos grosso (esquerda) ou lentes de bordos finos (direita).

4 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS
As lentes esféricas também podem ser classificadas quanto ao comportamento óptico. Podem ser convergentes ou divergentes. CONVERGENTE: Uma lente é convergente quando os raios paralelos incidentes sobre ela convergem para um ponto; DIVERGENTE: Uma lente é divergente quando os raios paralelos incidentes sobre ela, ao emergir da lente, se divergem.

5 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS

6 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS
Dependendo do índice de refração do meio as lentes de bordos grossos e bordos finos podem ser divergentes ou convergentes. Se n lente > n meio : Lentes de bordos finos são convergentes e lentes de bordos grossos são divergentes (o raio se afasta da normal). Se n lentes < n meio : Lentes de bordos finos são divergentes e lentes de bordos grossos são convergentes (o raio se aproxima da normal).

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9 LENTES ESFÉRICAS DELGADAS
Em resumo:

10 ELEMENTOS DE UMA LENTE A representação esquemática de uma lente para estudo é a seguinte. Convergente: uma seta com pontas para cima. Divergentes: uma seta com pontas para baixo.

11 ELEMENTOS DE UMA LENTE

12 ELEMENTOS DE UMA LENTE O: Centro óptico da lente f: Distância focal
Ao : Ponto antiprincipal objeto Ai : Ponto antiprincipal Imagem Fo : Foco objeto Fi: Foco imagem ep : Eixo principal

13 ELEMENTOS DE UMA LENTE Propriedades Podemos analisar o comportamento dos raios luminosos quando passam por uma lente. 1- Todo raio que incide pelo centro óptico (O) não sofre desvio. 2- Todo raio que incide pelo foco objeto (Fo) emerge paralelamente. 3- Todo raio que incide paralelamente emerge na direção do foco imagem (Fi). 4- Todo raio que incide no ponto antiprincipal objeto (Ao) emerge na direção do ponto antiprincipal (Ai).

14 Propriedades 1- Todo raio que incide pelo centro óptico (O) não sofre desvio. 2- Todo raio que incide pelo foco objeto (Fo) emerge paralelamente.

15 Propriedades 3- Todo raio que incide paralelamente emerge na direção do foco imagem (Fi). 4- Todo raio que incide no ponto antiprincipal objeto (Ao) emerge na direção do ponto antiprincipal (Ai).

16 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
A construção de imagens nas lentes esféricas é de modo idêntico a construção de imagens nos espelhos esféricos. Assim, aplicamos dois raios luminosos incidentes do objeto e aplicamos as suas propriedades para a construção da imagem. LENTES DIVERGENTES: Apenas um caso. LENTES CONVERGENTES: 5 casos em 5 posições diferentes.

17 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES DIVERGENTES: Para qualquer posição a imagem terá a mesma característica. A miopia está associada ao alongamento do globo ocular, o qual não permite que os objetos sejam vistos com clareza.

18 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES CONVERGENTES: Objeto antes de Ao (Caso1) As máquinas fotográficas tem funcionamento semelhante à uma câmara escura de orifício.

19 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES CONVERGENTES: Objeto em Ao (caso 2) As lentes da fotocopiadora redirecionam os raios de luz.

20 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES CONVERGENTES: Objeto entre Ao e Fo (caso 3) Necessariamente, objeto está invertido com relação ao que se quer projetar

21 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES CONVERGENTES: Objeto em Fo (caso 4) Sua aplicação se dá na obtenção de feixes paralelos.

22 CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM LENTES
LENTES CONVERGENTES: Objeto entre Fo e O (caso 5) A hipermetropia está associada a dificuldade de se enxergar objetos quando estes estão perto.

23 REFERENCIAL E EQUAÇÃO DE GAUSS
Comparando as abordagens feitas para espelhos esféricos à análise geométrica também pode ser feita para lentes delgadas. Dessa forma as equações para estudo de lentes e espelhos são as mesmas. Devemos ficar atento apenas para as convenções de sinais.

24 REFERENCIAL E EQUAÇÃO DE GAUSS
Aumento Linear

25 REFERENCIAL E EQUAÇÃO DE GAUSS
Para distância da imagem e distância do objeto têm-se Propagação da luz Imagens + - Objetos + -

26 REFERENCIAL E EQUAÇÃO DE GAUSS
Para objeto ou imagens direitas ou invertidas tem-se: + - O foco é sempre positivo para convergente, e sempre negativo para divergente.

27 𝑣= 1 𝑓 [1/m ou di] VERGÊNCIA DE UMA LENTE
Além da equação de Gauss e da equação do aumento, temos também para lentes a vergência de uma lente definida como o inverso da distância focal (f) A unidade de vergência é o dioptria (di), conhecida como grau da lente. 𝑣= 1 𝑓 [1/m ou di] * Assim, se a lente é convergente f é positivo, o grau da lente a ser receitada para um paciente será positivo.

28 EQUAÇÃO DO FABRICANTE DE LENTES
Existe uma relação que permite calcular a distância focal de qualquer lente, e dessa forma, o seu grau. Esta equação é conhecida como equação do fabricante de lentes, que depende do índice de refração no meio e da lente o dos raios de curvaturas.

29 EQUAÇÃO DO FABRICANTE DE LENTES
Na equação do fabricante de lentes a convenção também é importante, sendo o raio de curvatura (r) positivo quando a face é convexa e negativo quando a face é côncava e tendendo a zero quando a face é plana.

30 exercícios 60 cm 30 cm 24 cm 12 cm 10 cm Resposta: D
(ITA) uma vela encontra-se à uma distância de 30 cm de uma lente plano convexa que projeta uma imagem nítida de sua chama em uma parede a 1,2 m de distância da lente. Qual é o raio de curvatura da parte curva da lente se o índice de refração dela, em relação ao meio externo é 1,5 ? 60 cm 30 cm 24 cm 12 cm 10 cm Resposta: D