LENTES ESFÉRICAS DELGADAS

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "LENTES ESFÉRICAS DELGADAS"

Evelyn Álvares Damásio
10 Há anos
Visualizações:

1 COLÉGIO MILITAR DE JUIZ DE FORA CMJF DISCIPLINA: Física 2 a Série Ensino Médio / 2007 Professor: Dr. Carlos Alessandro A. da Silva Notas de Aula: Lentes Delgadas LENTES ESFÉRICAS DELGADAS Elementos geométricos Lente esférica é um corpo transparente cujas superfícies são esféricas ou uma esférica e outra plana Fig 1 Lente esférica. Na figura acima: centros de curvatura = O 1 e O 2 raios de curvatura = R 1 e R 2 vértices = V 1 e V 2; espessura: e = V 1 V 2 superfícies que limitam a lente = S 1 e S 2 Nomenclatura das lentes Fig 2 Nomenclatura de lentes

superfícies são esféricas ou uma esférica e outra plana Fig 1 Lente esférica.

2 Comportamento óptico de uma lente. Lentes convergentes e divergentes Fig 3 Lente de bordos delgados Fig 4 Lente de bordos espessos Qualquer lente pode se comportar de uma ou de outra maneira, conforme o meio onde está imersa. Na Fig. 3 a lente de bordos delgados de vidro (n 2 = 1,5), no ar (n 1 = 1,0), é convergente. Na Fig. 4 a lente de bordos espessos de vidro, no ar, é divergente. Fig 5 Lente de bordos delgados Fig 6 Lente de bordos espessos Na Fig. 5 a lente de bordos delgados de vidro (n 2 = 1,5), no sulfeto de carbono (n 1 = 1,7), é divergente. Na Fig.6 a lente de bordos espessos de vidro, no sulfeto de carbono, é convergente. Em resumo: Em nosso curso estudaremos apenas as lentes esféricas delgadas. Além disso, vamos considerar que os raios de luz incidentes na lente serão pouco inclinados em relação a seu eixo principal e pouco afastados de seu centro óptico. => a lente satisfaz as condições de nitidez de Gauss.

3 a lente de bordos delgados de vidro (n 2 = 1,5), no ar (n 1 = 1,0), é convergente. Na Fig. 4 a lente de bordos espessos de vidro, no ar, é divergente.

3 Fig 7 Lente convergente Fig 8 Lente divergente Centro óptico: Fig 9 Centro óptico Propriedade: Qualquer raio luminoso incidente no centro óptico da lente não sofre desvio Focos principais de uma lente: Fig 10 Lente convergente: o foco imagem é real; na divergente virtual.

centro óptico da lente não sofre desvio Focos principais de uma

4 Fig 11 Lente convergente: o foco objeto é real; na divergente virtual. Pontos antiprincipais de uma lente: Fig 12 Pontos antiprincipais. Propriedade: Se um raio incidente (ou seu prolongamento) passar por A p, o correspondente raio emergente (ou seu prolongamento) passará por A p.

Propriedade: Se um raio incidente (ou seu prolongamento) passar por A

5 Raios notáveis: Fig 13 Raios particulares na lente delgada. Focos secundários de uma lente: Fig 14 Focos secundários imagem (esquerda) e objeto (direita) para uma lente convergente. Fig 15 Focos secundários imagem para uma lente divergente.

imagem (esquerda) e objeto (direita) para uma lente

6 CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS Lente divergente Fig 16 Imagem formada por uma lente divergente A imagem produzida por uma lente divergente de um objeto real é sempre VIRTUAL, DIREITA e MENOR que o objeto Lente convergente Fig 17 Lente Convergente: objeto colocado além do ponto objeto antiprincipal A p. Características da imagem: REAL, INVERTIDA e MENOR que o objeto.

DIREITA e MENOR que o objeto Lente convergente Fig 17 Lente Convergente: objeto colocado

7 Fig 18 (a) Lente Convergente: objeto colocado sobre o ponto objeto antiprincipal A p. Características da imagem: REAL, INVERTIDA e IGUAL ao objeto. Fig 18 (b) Aplicação prática da situação da Fig. 18 (a): Fotocopiadora. Fig 19 (a) Lente Convergente: objeto colocado entre o ponto objeto antiprincipal A p e o foco Características da imagem: REAL, INVERTIDA e MAIOR que o objeto.

Fig 18 (b) Aplicação prática da situação da Fig. 18 (a): Fotocopiadora.

8 Fig 19 (b) Aplicação prática da situação da Fig. 19 (a): Projetor de Slides Fig 20 (a) Lente Convergente: objeto colocado sobre o foco principal objeto F. Características da imagem: a imagem é IMPRÓPRIA Fig 20 (b) Aplicação prática da situação da Fig. 20 (a): Holofote

9 Fig 21 (a) Lente Convergente: objeto colocado entre o foco principal objeto F e o centro óptico O da lente. Características da imagem: VIRTUAL, DIREITA e MAIOR que o objeto. Fig 21 (b) Aplicação prática da situação da Fig. 21 (a): Lupa

Características da imagem: VIRTUAL, DIREITA e MAIOR que o

10 ESTUDO ANALÍTICO LENTES DELGADAS Referencial de Gauss Fig 22 Referencial de Gauss para lentes Na figura: o = altura do objeto i = altura da imagem p = distância do objeto à lente p = distância da imagem à lente f = distância focal da lente Ox = eixo de abscissas com origem em O e em sentido contrário ao da luz incidente. Dá as abscissas do objeto e do foco principal objeto; Ox` = eixo de abscissas com origem em O e mesmo sentido da luz emergente. Dá as abscissas da imagem e do foco principal imagem; Oy = eixo de ordenadas: orientado de forma que a altura do objeto seja positiva

11 Equação do aumento linear transversal É a razão entre a altura da imagem e a altura do objeto A = i o = ' p p Equação de Gauss 1 f = 1 p + 1 ' p Sinais: o e p sempre positivos i: positivo => imagem direita i: negativo => imagem invertida p : positivo => imagem real p : negativo => imagem virtual f: positivo => lente convergente f: negativo => lente divergente A: positivo o e i tem mesmo sinal imagem direita A: negativo o e i tem sinais opostos imagem invertida Vergência (ou convergência) das lentes é medida em di (dioptria) = m -1 e conhecida popularmente como grau da lente. D = 1 f Lente convergente: f e D positivo; Lente divergente: f e D negativo;

convergente f: negativo => lente divergente A: positivo o e i tem mesmo sinal imagem direita A: negativo o e i tem sinais opostos imagem invertida Vergência (ou

Documentos relacionados

Apostila de Física 39 Lentes Esféricas

Apostila de Física 39 Lentes Esféricas 1.0 Definições Lente Sistemas ópticos de maior importância em nossa civilização. Lente esférica Sistema óptico constituído por 3 meios homogêneos e transparentes