Aula - Lente Divergente.

Uma lente nada mais é que um pedaço de material transparente. As propriedades de uma lente são determinadas pela sua forma. A forma final da lente é atingida depois de um processo demorado de polimento da superfície do material.

É função de uma lente mudar as direção dos raios luminosos que passam através dela. Os raios podem ser dirigidos em direção do eixo principal da lente e, neste caso, ela é chamada de Lente Convergente. Ou podem ser dispersos. Neste caso a lente é chamada de Lente Divergente.

Em equipamentos como as máquinas fotográficas, os microscópios, os telescópios, trabalham conjuntos de lentes de diversas formas. Elas constroem estruturas complexas capazes de manipular a luz de maneira sofisticada. No ensino médio tratamos apenas dos tipos mais simples, isto é, de lentes delgadas (lentes finas).

Lente Divergente - Mostra um dos focos virtuais.

Observe a figura acima. Ela mostra uma lente divergente e um feixe de raios luminosos (linhas vermelhas) incidindo paralelamente ao eixo principal da lente. Repare como eles são espalhados. Nesta situação, o prolongamento dos raios (linha tracejada) convergem para um ponto chamado Foco virtual.

Como os raios são espalhados? Isto é o resultado da forma da lente e das duas refrações que o raio luminoso sofre ao entrar e sair da lente.

Detalhe de lente divergente.

O índice de refração do ar é menor que o da lente. Neste caso, o ângulo de incidência é maior que o ângulo de refração. Então, ao entrar na lente, o raio luminoso se aproxima da reta normal à superfície da lente no ponto de refração.

Observe a figura acima e, se desejar, recorde as definições desses ângulos aqui.

Ao sair, o raio passa de um meio com índice de refração maior para outro de índice menor. Neste caso, o ângulo de incidência é menor que o ângulo de refração. Então, ao sair, o raio luminoso se afasta da reta normal à superfície da lente.

Observe, mais uma vez, a figura acima.

Como resultado das duas refrações os raios luminosos divergem, isto é, eles se afastam do eixo principal da lente. Note que é a forma da lente que define a posição das retas normais e, em consequência, o espalhamento (divergência) dos raios luminosos.

Assista abaixo o vídeo que mostra um feixe de raios luminosos incidindo paralelamente ao eixo principal de uma lente divergente.

Note como os raios luminosos após sair da lente são espalhados. Repare ainda que o raio que incide sobre o eixo principal não sofre mudança de direção.

A relação entre o índice de refração da lente e o índice do meio em que ela está inserida também influi no comportamento ótico da lente. Veja aqui.



Imagem: Direção Geral da Saúde - Portugal.

Imagem dos óculos - miopia: 2cdefeitosdavisao.blogspot.com

Produção do vídeo: Kim Anh.
canal thienthanbongdem9999. no Youtube

Aula - Lente Convergente.

Uma lente nada mais é que um pedaço de material transparente. As propriedades de uma lente são determinadas pela sua forma. A forma final da lente é atingida depois de um processo demorado de polimento da superfície do material.

É função de uma lente mudar as direção dos raios luminosos que passam através dela. Os raios podem ser dirigidos em direção do eixo principal da lente. Neste caso ela é chamada de Lente Convergente. Ou podem ser dispersos . Neste caso a lente é chamada de Lente Divergente.

Em equipamentos como as máquinas fotográficas, os microscópios e os telescópios trabalham conjuntos de lentes de diversas formas. Elas constroem estruturas complexas capazes de manipular a luz de maneira sofisticada. No ensino médio tratamos apenas dos tipos mais simples, isto é, de lentes delgadas (lentes finas).

Vamos estudar aqui somente as lentes convergentes, como aquelas usadas nas Lupas (veja imagem acima). Considere um feixe de raios luminosos, em vermelho na figura abaixo, incidindo numa direção paralela ao eixo principal de uma lente convergente.

Lente convergente - Mostra um dos focos reais.

Cada raio luminoso sofre refração duas vezes. A primeira ao entrar na lente e a segunda ao sair. Disto resulta uma mudança na sua direção. Vamos observar uma lente convergente com mais cuidado.

Detalhe de uma lente convergente.

O índice de refração do ar é menor que o da lente. Neste caso, o ângulo de incidência é maior que o ângulo de refração. Então, ao entrar na lente, o raio luminoso se aproxima da reta normal à superfície da lente no ponto de refração. Observe a figura acima e, se desejar, recorde as definições desses ângulos aqui.

Ao sair, o raio passa de um meio com índice de refração maior para outro de índice menor. Neste caso, o ângulo de incidência é menor que o ângulo de refração. Então, ao sair, o raio luminoso se afasta da reta normal à superfície da lente. Observe, mais uma vez, a figura acima.

Como resultado das duas refrações os raios luminosos convergem para o eixo principal da lente. Note que é a forma da lente que define a posição das retas normais e, em consequência, a convergência dos raios luminosos.

A seguir, assista a um vídeo que mostra um feixe de raios luminosos incidindo paralelamente ao eixo principal de uma lente convergente. Nesta situação os raios convergente sobre um dos focos da lente. Repare ainda que o raio que incide sobre o eixo principal não sofre mudança de direção.

A relação entre o índice de refração da lente e o índice do meio em que ela está inserida também influi no comportamento ótico da lente. Veja aqui.



Imagem: Direcção Geral da Saúde - Portugal.

Imagem da Lupa: maldicaodafisica.blogspot.com

Produção do vídeo: Kim Anh.
canal thienthanbongdem9999. no Youtube

Exemplo - Imagem real de uma espelho côncavo.

Um dos aspectos interessantes dos espelhos esféricos é o processo de formação de uma imagem real, isto é, de uma imagem formada pelos próprios raios luminosos e não pelo seus prolongamentos depois de refletidos pelo espelho.

Uma imagem desse tipo pode ser vista, mesmo sem um anteparo, e não se distingue do objeto a não ser quando tocada. Claro, isto se presta a uma série de truques como o que é mostrado nos vídeos abaixo. Neste caso,o truque consiste em acender uma lâmpada que não existe.

Vejamos como isto é possível.

Para  um objeto,  na frente de um espelho esférico côncavo, colocado sobre o seu  eixo principal e a uma distância igual ao raio do espelho, isto é, sobre o centro de curvatura, a imagem produzida será real, invertida e do mesmo tamanho. Ela também estará localizada sobre o centro de curvatura do espelho.

Nos vídeos, utiliza-se dessa propriedade da ótica geométrica. Dentro da caixa de madeira, uma lâmpada, seu bocal e a fiação elétrica, são colocados sobre o centro de curvatura de um espelho côncavo. O conjunto é montado de cabeça para baixo.

Na parte de fora da caixa, ainda sobre o centro de curvatura, é montado um bocal idêntico. Quando o sistema é ligado à rede elétrica uma imagem real da lâmpada acesa se forma sobre o bocal vazio.

Pronto, está acesa uma lâmpada que não existe. Observe os vídeos com cuidado. A imagem da lâmpada formada sobre o bocal, no lado de fora da caixa, é real, do mesmo tamanho e invertida.

Note: a imagem é formada sobre o bocal e não "dentro" do espelho.





Produção do vídeo: Canal de physicsclassroomLIVE para o canal The Physics Classroom, no Youtube.