Lentes

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lentes

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
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A luz, uma radiação eletromagnética estudada pela física, mais especificamente pela óptica, é de fundamental importância em nosso cotidiano. Com o auxílio dessa faixa de ondas visíveis a olho humano, podemos visualizar objetos que estão ao nosso redor.
Se por algum método pudéssemos manipular estas radiações visíveis teríamos então diversas vantagenscomo aumentar imagens. Se mergulharmos um material em um fluido com índices de refração diferentes, teremos então uma dupla refração quando um raio de luz proveniente do fluido incide no material (primeira refração) e quando este raio sai do mesmo (segunda fração). Se moldarmos tal material convenientemente, podemos chamá-lo de lente.
Lente é um meio transparente limitado por duas superfíciesrefringentes, chamadas dioptros, de tal modo que a onda luminosa, ao atravessá-la, sofre duas refrações. Essas são poderosos instrumentos, de ampla utilização que desviam raios de luz de acordo com seu formato, índice de refração do material ou fluido que estão imersas. Geralmente essas lentes são fabricadas com vidro ou acrílico que têm índices de refração (n) maiores que o do ar, 1,50 e 1,49respectivamente.
Podemos dividir as lentes em dois grandes grupos, as Convexas e Côncavas, que podem ser divididas em grupos menores como exibidas na figura abaixo.


Figura 1 – Tipos de lentes convexas e côncavas.

As lentes convexas, também chamadas de lentes de bordos finos ou delgados, podem ser divididas em plano-convexas, biconvexas e côncavo convexas (como na Figura 1). Estas sãolentes convergentes, pois o comportamento da luz ao atravessá-las é de convergência.
Já as lentes côncavas, também chamadas de lentes de bordos grossos ou espessos, podem ser divididas em bicôncavas, plano côncavas e convexo côncavas. Estas são lentes divergentes, pois a luz tem comportamento divergente ao atravessá-las.
Caso estas lentes, convergentes e divergentes, estejam imersas em ambientescujo índice de refração é maior que o do material utilizado em sua fabricação, as lentes terão comportamento inverso, ou seja, as divergentes passarão a convergir à luz e, de modo análogo, as convergentes passarão a divergir a luz.
Adotamos as seguintes convenções de sinais quando estudamos as lentes delgadas:
(1) As imagens reais (por onde passa a energia luminosa) se formam no lado oposto dasuperfície refringente.
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(2) As imagens virtuais (onde a luz comporta-se como se divergisse da imagem) se formam do mesmo lado de onde vem a luz, em relação à superfície refringente.
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(3) Quando o objeto e a luz incidente estiverem do mesmo lado da superfície refratora, a distância objeto (o) será positiva,caso contrário será negativa.

(4) Quando a imagem e a luz refratada estiverem do lado oposto da superfície refratora, a distância imagem (i) será positiva, caso contrário será negativa.

(5) Quando o centro de curvatura ( C ) estiver do lado oposto da superfície refratora, o raio de curvatura será positivo, caso contrário será negativo.

A equação a seguir é conhecida como equaçãodos pontos conjugados. Esta equação é conveniente, pois nos permite determinar a distância focal (f) de uma lente, de uma forma indireta, sem necessidade de conhecer o índice de refração e raios de curvatura da lente.
equação (01)

Por definição, vergência (V) ou convergência de uma lente é o inverso de sua distância focal, ou seja:

equação (02)

Pode-se demonstrar queum sistema de lentes esféricas delgadas, justapostas, se comporta como se fosse uma única lente, cuja vergência é a soma algébrica das vergências das lentes que compõem o sistema, assim:

equação (03)

Temos ainda que quando f é positiva para uma lente convexa ou convergente, já quando f é negativa para uma lente côncava ou divergente.
O método gráfico para determinação das imagens...
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