Exercício - Tipos básicos de lentes esféricas delgadas.

Nos aparelhos óticos usados no dia a dia as "lentes" são, de modo geral, conjuntos de peças bastante complexas. Vamos tratar aqui somente dos tipos básicos de lentes esféricas delgadas.

As lentes são feitas de de um material transparente qualquer. Tais materiais podem ser sólidos como o vidro ou líquido como a água. As propriedades das lentes dependem do material e da forma das superfícies da lente.

A função das lentes é mudar a direção de propagação  dos raios luminosos. Isto é conseguido fazendo os raios se refratarem através da lente.

Convergente

Se desejarmos que, depois de se refratar através da lente, os raios luminosos sejam concentrados num ponto, devemos usar uma Lente Convergente como a mostrada na figura ao lado. Para recordar a definição de lente convergente clique aqui.

O mesmo efeito ainda é obtido se uma das fases da Lente Convergente  for plana. Neste caso temos uma Lente Plano-convexa.

Divergente

Se, ao contrário, o objetivo for o de fazer com que, depois de  se refratar através da lente, os raios luminosos sejam espalhados, devemos usar uma Lente Divergente. Veja a lente mostrada na figura ao lado. Para recordar a definição de lente divergente clique aqui.

Aqui também ainda podemos obter o mesmo efeito se uma das faces da lente for plana. Temos então uma Lente Plano-côncava.

Outros tipos de combinação do formato das faces das lentes é possível. Quando isto é feito obtemos novos tipos de lentes. Para ver todos tipos possíveis dessas lentes veja  aqui.

Para esclarecer os conceitos e exercitar como fazer a classificação das lentes  vamos usar uma animação do projeto de J.Rousseau, professor de Física da Universidade do Maine, Le Mans. O projeto é chamado Physique et simulations numériques e apresenta uma série de animações em Java sobre tópicos de Física.

Clique aqui e abra a animação. Na figura a seguir está detalhada a função  das diversas caixas de controle que você usará no seu estudo.

Estude cada um dos tipos de lentes apresentados fazendo os seguintes exercícios:

• Selecione, uma por vez, as lentes convergentes ( Biconvexe, Plan-convexe 1, plan-convexe 2 e Menisqué à bords minces);
• A cada vez varie os valores dos raios de curvatura das superfícies das lentes. Note que o efeito desta variação é alterar a distância focal;
• Varie também os valores do índice de refração das lentes. Note que o efeito desta variação é alterar a distância focal;
•  Selecione, uma por vez, as lentes divergentes ( Biconcave, Plan-concave 1, plan-concave 2 e Menisqué à bords épais);
• Repita para cada uma os procedimentos acima.

Clique aqui para abrir a animação. Bom estudo!



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