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Lentes esféricas. Giovanni Ávila Física. Introdução. Princípios de propagação da luz Propagação retilínea Independência dos raios Reversibilidade Fenômenos ópticos Reflexão Refração Absorção. Introdução. Raios particulares
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Lentes esféricas Giovanni Ávila Física
Introdução • Princípios de propagação da luz • Propagação retilínea • Independência dos raios • Reversibilidade • Fenômenos ópticos • Reflexão • Refração • Absorção
Introdução • Raios particulares • Todo raio que incide paralelo ao eixo principal reflete numa direção que passa pelo foco. • O raio que incide na direção do foco é refletido paralelamente ao eixo principal. • O raio que incide no vértice reflete para o outro lado com ângulo igual ao de incidência. • Um raio que incide na direção do centro de curvatura reflete-se sobre si mesmo.
Lentes esféricas • Função: refratar a luz de forma a formar imagens dos objetos.
Meio com índice de refração menor que a lente • Raios de luz se afastam da normal • Bordas finas: convergentes • Bordas largas: divergentes
Meio com índice de refração maior que a lente • Raios de luz se aproximam da normal • Bordas finas: divergentes • Bordas largas: convergentes (ocorre inversão)
Caso particular • Se o meio e a lente apresentam o mesmo índice de refração e ambos são transparentes, não ocorre refração (não existe mudança na velocidade da luz) e portanto não é possível distinguir a lente do meio em que foi colocada.
Aspectos que serão considerados • Índice de refração da lente maior que do meio. • Lentes delgadas com os raios refratando apenas uma vez. • A luz que chega é monocromática. • A luz incide apenas na região central das lentes (pequenos ângulos com o eixo central). • Objetos sempre reais (oposto da lente em relação ao observador).
Elementos principais de uma lente • Dois focos equidistantes. (F1 do lado que a luz incide). • O centro óptico (O). • A distância focal (f). • O eixo principal. • Os focos e a distância focal independem da região em que a luz incide sobre ele.
Elementos principais de uma lente • Lentes convergentes: focos reais • Lentes divergentes: focos virtuais
Raios notáveis • Lente convergente (2F=antiprincipal)
Raios notáveis • Na lente divergente, não é conveniente traçar o raio incidente passando pelo foco 1, pois ele não é um raio notável.
Determinação gráfica da imagem • Lente divergente: forma um único tipo de imagem.
Lente divergente • Se o objeto se aproxima ou se afasta, a imagem também se aproxima ou se afasta. • Objeto no infinito: imagem no foco.
Lente convergente • Diversos tipos de imagem: depende da posição do objeto em relação ao foco e ao ponto antiprincipal.
Objeto entre o infinito e o foco • A medida que o objeto se afasta, sua imagem se aproxima. • Imagem será sempre virtual e invertida.
Objeto entre o foco e centro óptico • Virtual, direta, sem inversão lateral e de profundidade, maior e mais distante da lente.
Determinação analítica da imagem • As relações são as mesmas utilizadas para os espelhos.
Determinação analítica da imagem • A>1: ampliação da imagem e mais longe da lente que o objeto. • A=1: imagem do mesmo tamanho e mesma distância • A<1: imagem menor e mais próxima da lente. • Do >0 • Lente convergente: f>0 • Lente divergente: f<0 • Imagem real: Di>0 • Imagem virtual: Di<0
Vergência ou grau de uma lente • Determinada pelo tipo de lente e por sua capacidade de ampliar ou reduzir a imagem de um objeto. • Unidade: dioptria (di) (m-1) (vulgarmente chamada de grau da lente)
