segunda-feira, 13 de fevereiro de 2012

Exemplo - O papel do índice de refração na convergência e divergência das lentes.


As lentes têm como característica convergir ou divergir um feixe de raios luminosos que incide sobre elas. Isto é determinado basicamente pela forma da lente.

No entanto, a relação entre os valores dos índices de refração do meio e da lente também é um fator importante no comportamento ótico desses dispositivos. Uma lente antes divergente torna-se convergente se a colocarmos em um meio de índice de refração maior que o dela própria. Recorde os conceitos aqui.

Para reforçar o entendimento desses conceitos assista o vídeo a seguir. Nesta produção da  Galera da Física,  vemos como o meio em que a lente está inserida influencia no comportamento ótico da lente.

No vídeo, o professor mostra em primeiro lugar o comportamento ótico de vários tipos de lentes. Se desejar, clique aqui e recorde quais são os tipos de lentes existentes.

Em seguida o professor improvisa uma lente Biconvexa usando uma lâmpada sem o filamento. Quando a lâmpada está cheia de ar temos uma "lente de ar". Quando ela está cheia de água temos uma "lente de água".

Claro, existe o vidro da lâmpada mas ele tem pouca espessura e podemos desconsiderar seus efeitos. 



Observe que o professor usa a "lente de ar" no ar. Ele mostra que não há alteração perceptível na direção dos raios luminosos que atravessam a lente.

Em seguida ele usa a "lente de água" no ar. Agora existe uma grande diferença entre os índices de refração do ar (n=1,0) e da lente (n=1,3) e a mudança de direção dos raios luminosos pode ser observada. Neste caso, o índice de refração do meio é menor que o da lente, então o comportamento ótico da lente Biconvexa é convergente.

Finalmente, o professor usa a "lente de ar" na água. Observe com cuidado. Agora, o índice de refração do meio é maior que o da lente, então a lente Biconvexa torna-se divergente.

Esta inversão do comportamento ótico das lentes quando o índice de refração do meio é maior que o da lente é comum a todos os tipos. Assim, ao tentar determinar se uma lente é convergente ou divergente tenha em mente que essa característica da lente depende do meio em que ela está inserida.



Produção do vídeo: Canal Galera da Física, no Youtube.


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