Lentes espessas; associação de lentes

Lentes espessas; Associação de Lentes

Objetivos
i. Estudar a formação de imagens dadas por sistemas óticos simples constituídos pela associação de duas lentes delgadas, e testar a aproximação paraxial (ou de Gauss) usando as equações de Newton e de Gauss; ii. Determinar a distância focal efetiva da associação de duas lentes e localizar os pontos cardinais do sistema ótico; iii. Estudar o princípio de funcionamento do telescópio de Galileu.

Material utilizado
Duas lentes convergentes (com distâncias focais de +100 e +200 milímetros), uma lente divergente (com distância focal de -150mm), banco de ótica com régua integrada, objeto luminoso, espelho plano, alvo.

[Figura 1]
Fig. 1 – Diagrama de raios exemplificativo da primeira parte da experiência sobre lentes delgadas.

[Figura 2]
Fig. 2 – Diagrama de raios exemplificativo da combinação i) na segunda parte da experiência sobre lentes espessas.

Fig. 3 – Arranjo experimental para estimar a amplificação da observação através do telescópio (manual da Pasco).

Resultados
Lentes delgadas
Lente L (posição da lente na régua) δL F (foco objeto na régua) δF F’ (foco imagem na régua) δF’
100 mm 60,00 cm ±0,05 cm 50,20 cm ±0,05 cm 69,80 cm ±0,09 cm
200 mm 60,00 cm ±0,05 cm 39,30 cm ±0,05 cm 80,70 cm ±0,09 cm
Tabela 1 – Dados registados na primeira parte da experiência sobre lentes delgadas e respetivas incertezas.

Lentes espessas
L1 está na posição (55,00±0,05)cm da régua.
L2 está na posição (60,00±0,05)cm da régua.
F (foco objeto da associação de lentes i)) = (6,00±0,05)cm da lente L1 → (49,00±0,07)cm na régua.
F’ (foco imagem da associação de lentes i)) = (3,80±0,05)cm da lente L2 → (63,80±0,07)cm na régua. y0 (altura do objeto) = (1,60±0,05)cm

O (cm)* I±δI (cm)** x±δx (cm) x’±δx’ (cm) f±δf (cm) yi±δyi (cm) Ml±δMl (cm)
40 70,90±0,05 9,00±0,09 7,10±0,09 7,99±0,06 1,40±0,05 0,88±0,07
41 71,60±0,06 8,00±0,09 7,80±0,09 7,90±0,06 1,60±0,05 1,00±0,07
42 72,80±0,07 7,00±0,09 9,00±0,10