sábado, 20 de junho de 2015

Relatório de Lentes Esfericas - Estácio Física 2.

1- Titulo: Lentes Esféricas.

1.1.   Introdução:


Lentes esféricas geralmente são feitas de vidro ou de plástico e, como o próprio nome diz, pelo menos um de seus lados é esférico. Elas podem ser classificadas basicamente em dois tipos: convergentes e divergentes. Um exemplo de lente convergente é a lupa (ou lente de aumento). Uma brincadeira comum entre as crianças é utilizar essa lente para queimar papel, ou acender um palito de fósforo, através da luz do Sol. Isso ocorre porque a lupa converge os raios solares que incidem sobre ela, para um único ponto chamado foco da lente. Esse fenômeno é análogo àquele que ocorre com o espelho côncavo. As lentes esféricas podem ser utilizadas para corrigir os defeitos de visão. 

Uma pessoa que tenha miopia utiliza óculos com lentes esféricas divergentes, enquanto que outra que tenha hipermetropia utiliza óculos com lentes esféricas convergentes.

As lentes também são utilizadas em vários instrumentos óticos, como por exemplo, a câmara fotográfica, o microscópio, o telescópio, e muitos outros.

Tipos de lentes:
Dentre as lentes esféricas que são utilizadas, seis delas são de maior importância no estudo de óptica, sendo elas:

Lente biconvexa - Convexa em ambas as faces e tem a periferia mais fina que a região central, seus elementos são:

Lente plano-convexa - É plana em uma das faces e convexa em outra, tem a periferia mais fina que a região central, seus elementos são:

Lente côncavo-convexa - Tem uma de suas faces côncava e outra convexa, tem a periferia mais fina que a região central. Seus elementos são:

Lente bicôncava - Côncava em ambas as faces e tem a periferia mais espessa que a região central, seus elementos são:

Lente plano-côncava - É plana em uma das faces e côncava em outra, tem a periferia mais espessa que a região central, seus elementos são:

Lente convexo-côncava -Tem uma de suas faces convexa e outra côncava, tem a periferia mais espessa que a região central. Seus elementos são:
  
Nomenclatura das lentes: 
Para seguir um padrão na nomenclatura das lentes é convencionado usar como primeiro nome o da face de maior raio de curvatura seguido do menor raio, já que a mesma lente pode ter um lado côncavo e outro convexo.

Lentes esféricas convergentes - Em uma lente esférica com comportamento convergente, a luz que incide paralelamente entre si é refratada, tomando direções que convergem a um único ponto. 
Tanto lentes de bordas finas como de bordas espessas podem ser convergentes, dependendo do seu índice de refração em relação ao do meio externo. 

O caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento convergente é o de uma lente biconvexa (com bordas finas):

Lentes esféricas divergentes  - Em uma lente esférica com comportamento divergente, a luz que incide paralelamente entre si é refratada, tomando direções que divergem a partir de um único ponto. 

Tanto lentes de bordas espessas como de bordas finas podem ser divergentes, dependendo do seu índice de refração em relação ao do meio externo. 

O caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento divergente é o de uma lente bicôncava (com bordas espessas):


1.         OBJETIVO.
ü  Identificar lentes esféricas convergentes e divergentes;
ü  Construir e determinar algumas características de imagens formadas por lentes esféricas;
ü  Identificar uma lente, conforme o grupo divergente ou convergente, que corrige o defeito de visão de um olho hipermetrope e míope.

2.         Material utilizado.
ü  Banco óptico, fonte de luz, lente esférica biconvexa, lente esférica bicôncava, lente plana côncava, lente plana convexa e quadro “Defeitos de visão”.


 4. Procedimentos experimentais.

1ª Parte:

Refração – Identificação de lentes esféricas convergentes ou divergentes.
ü  Identificamos e nomeamos as lentes disponíveis.
ü  Colocamos lente sobre o disco graduado.
ü  Posicionamos a fonte de luz sobre o banco óptico, com os dois feixes ligados, de forma que os feixes fica se paralelos à linha “NORMAL” do disco graduado.
ü  Observamos os raios refratados, dividindo as lentes em duas famílias: grupo convergente e grupo divergente.
ü  Medimos a distância entre o centro óptico (CO) da lente e o ponto onde os feixes refratados convergem. Essa distância é denominada distância focal da lente.
ü  Repetidos essa operação para as demais lentes.



Nome: biconversa                                                                Nome: Plana Convexa          Família: Convergente; F: 108.                                        Família: Convergente; F: 200.


Nome: Bicôncava;                                                                            Nome: Plana Côncava
Família: Divergente; F: 55.                                                               Família: Divergente; F: 52.


2ª Parte:
Defeitos de visão – a correção da miopia e da hipermetropia
Colocamos o quadro “Defeitos de visão” sobre o painel do banco óptico (Figura 1) ajustamos o feixe de luz incidente de modo a ficar paralelo ao eixo óptico e depositamos a lente biconvexa no lugar assinalado como “lente natural do olho”.


Olho Normal
- Localizamos o quadro esquemático o contorno que identifica o olho com visão normal.
- Ligamos a fonte de luz e observamos o percurso do(s) raio(s).
- Identificamos a região onde se forma a imagem do olho de visão normal.
Olho Hipermetrope
- Sem alterar a configuração e o alinhamento óptico, identificamos no quadro esquemático o contorno que identifica o olho hipermetrope.
- Ligamos a fonte de luz e observamos o percurso do(s) raio(s).
- Identificamos a região onde se forma a imagem num olho hipermetrope.
- Identificamos (por tentativas), colocando sobre a linha “LENTE CORRETIVA”, a lente capaz de corrigir o defeito de visão provocado pela hipermetropia.
Olho Míope
- Sem alterar a configuração e o alinhamento óptico. Identificamos no quadro esquemático o contorno que identifica o olho míope.
- Ligamos a fonte de luz e observamos o percurso do(s) raio(s).
- Identificamos a região onde se forma a imagem num olho míope.
- Identificamos, colocando sobre a linha “LENTE CORRETIVA”, a lente capaz de corrigir o defeito de visão provocado pela miopia.

3ª Parte: As lentes esféricas e a formação de imagens:
- Nas figuras abaixo, a partir do objeto, traçamos os raios principais e localizamos, no ponto em que eles se interceptam, o ponto imagem do ponto objeto, vamos informar a sua natureza (real ou virtual), tamanho (maior ou menor que o objeto) e sua orientação (direita ou invertida), sabendo que:
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