2006 ÓPTICA GEOMÉTRICA PREGOLINI · Uma pessoa portadora de astigmatismo não consegue ver todos os traços desta figura radial com a mesma tonalidade e nitidez. UFRGS 2005 Prof

UFRGS 2005

Prof. Luiz CarlosProf. Luiz Carlos

UFRGS 2005

Profs. Luiz Carlos F í s i c a

2006

LENTES ESFÉRICAS

ÓPTICA GEOMÉTRICAPREGOLINI

LENTES CONVERGENTES

Elementos Propriedades

Construção Geométrica de Imagens

LENTES DIVERGENTES

CONVERGÊNCIA

Elementos Propriedades

Construção Geométrica de Imagens

Exemplos

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

LENTES ESFÉRICAS

• LENTES DIVERGENTES

• LENTES CONVERGENTES

Lente esférica é o sistema óptico constituído

por três meios homogêneos e transparentes,separados por duas superfícies esféricas ou poruma superfície esférica e outra plana. O meiointermediário constitui a lente propriamente dita,sendo geralmente o vidro ou o plástico.

----> Apresentamasextremidades mais finas do que a parte

central.------> Apresentam

asextremidades mais espessas do que a parte central.

Prof.pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

LENTES CONVERGENTES

• Apresentam as extremidades mais finas doque a parte central.

• Transformam um feixe paralelo em umfeixe convergente.

f(+)

F

BICONVEXA PLANO-CONVEXA CÔNCAVA-CONVEXA

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

E.P.

• ELEMENTOS DAS LENTES CONVERGENTES

R

C2OC1

Centro Óptico

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

f(-)

LENTES DIVERGENTES

• Apresentam as extremidades mais espessasdo que a parte central.

• Transformam um feixe paralelo em umfeixe divergente.

BICÔNCAVA PLANO-CÔNCAVA CONVEXA-CÔNCAVA

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

E.P.

• ELEMENTOS DAS LENTES DIVERGENTES

O

C2C1

R

Centro Óptico

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

PROPRIEDADES DAS LENTES

•LENTES CONVERGENTES

1ª ) Todo raio luminoso incidente paralelo ao eixoprincipal refrata-se passando pelo FOCO.

FOCOE.P.

É o encontro dosraios refratados.

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•PROPRIEDADES DAS LENTES CONVERGENTES

2ª ) Todo raio luminoso incidente que passa peloFOCO refrata-se paralelamente ao eixo principal.

FE.P.

Prof. Pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•PROPRIEDADES DAS LENTES CONVERGENTES

3ª ) Todo raio luminoso incidente que passa peloCENTRO óptico não sofre desvio.

OE.P.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS

•LENTES CONVERGENTES

1o ) Caso

2F1 F2

Objeto

F1

2f

Imagem:Real

InvertidaMenor

Exemplos:

Máquina

Fotográfica

Olho

2f

2F2

Nas lentes imagem REAL é o encontrodos raios REFRATADOS.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS - LENTES

CONVERGENTES

Imagem:Real

InvertidaMesmo Tamanho

Exemplo: Copiadora

F2 2F2

F12F1

O

2f 2f

2o ) Caso

Objeto

Prof. Pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006


CONVERGENTES

Imagem:Real

InvertidaMaior

Exemplos:

Cinema

F12F1

O

Projetor de

Slides

F2 2F2

3o ) Caso

Objeto

Prof. pregolini

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006


CONVERGENTES

Exemplo: Farol

F1

O F2

4o ) Caso

Objeto

2F1 2F1

Imagem:ImprópriaSe forma no infinito

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006


CONVERGENTES

Imagem:VirtualDireta Maior

Exemplo: Lupa

F1

O

5o ) Caso

Objeto

F2

2F1

2F1

Imagem VIRTUAL é o encontro dosprolongamentos dos raios REFRATADOS.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

PROPRIEDADES DAS LENTES

•LENTES DIVERGENTES

1ª ) Todo raio luminoso incidente paralelo ao eixoprincipal refrata-se com o prolongamento passandopelo FOCO.

E.P. FOCO O

É o encontro dos prolongamentos dosraios refratados.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•PROPRIEDADES DAS LENTES DIVERGENTES

2ª ) Todo raio luminoso incidente que tem adireção do FOCO refrata-se paralelamente ao eixoprincipal.

FE.P. O

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•PROPRIEDADES DAS LENTES DIVERGENTES

3ª ) Todo raio luminoso incidente no CENTROóptico não sofre desvio.

OE.P.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006



Caso Único

Exemplo: Olho Mágico

O

Objeto

F22F1

F1

Imagem:VirtualDireta Menor

Imagem VIRTUAL é o encontro dosprolongamentos dos raios REFRATADOS.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006



Caso Único

O

Objeto

F22F1

F1

Imagem:VirtualDireta Menor

Quanto mais afastar o objeto da lente, mais aimagem diminui em relação a ela mesma até elatornar-se um ponto no foco.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006


Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

EQUAÇÃO DE GAUSS- Equação dos pontos conjugados -

1 = 1 1

f di doo= +

fo = distância focaldi = distância da imagem à lentedo = distância do objeto à lente

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

AUMENTO LINEAR TRANSVERSALA = aumentoi = tamanho da imagemo = tamanho do objeto

di (+) ...................... imagem realdi (-) ...................... imagem virtuallAl 1 .................... imagem maiorlAl 1 .................... imagem mesmo tamanholAl 1 .................... imagem menorA (+) ....................... imagem direitaA (-) ....................... imagem invertida

Sig

nifi

cados

A = i – dio do

= =

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

CONVERGÊNCIA (C) É o inverso da distância

focal.

[dioptria] = [di] (C) GRAU

[metro] = [m] (f)

U.S.I.

C 1

f=

Prof. PREGOLINI

EQUAÇÃO DOS

FABRICANTES

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

CONVERGÊNCIA (C)

Atualmente aumenta a convergência da lente construindo-a com materiais de alto índice de refração

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

OLHO NORMAL

Formação da imagem no Olho Humano

I

(C)

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO HUMANO

CRISTALINO

NERVO ÓTICO

RETINA

Como uma lente biconvexa no globo ocular. Leva as

sensações luminosas ao cérebro.

Funciona como um anteparo sensível à luz, recebendo as sensações luminosas.

(C)

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

Olho Míope

• MIOPIA

I

A imagem se forma antes da retina

(C)

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• CORREÇÃO DA MIOPIA

A miopia é corrigida com lente divergente.A convergência é negativa.

Exemplo:C = -2 df

I

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

Olho Hipermétrope

• HIPERMETROPIA

I

A imagem se forma depois da retina

(C)

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• CORREÇÃO DA HIPERMETROPIA

A hipermetropia é corrigida com lenteconvergente.A convergência é positiva.

Exemplo: C = 2 di

I

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• ASTIGMATISMO

É um defeito na esferidade da córnea.-Mais de uma imagem para um mesmoobjetoÉ corrigido com lente cilíndrica.

Prof. PREGOLINI

Uma pessoa portadora de astigmatismo não consegue ver todos os traços desta

figura radial com a mesma tonalidade e nitidez

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DA CÂMERA FOTOGRÁFICA

FILME

LENTECONVERGENTE

IMAGEM

OBJETO

OBJETIVA. Recebe os raios de luz do objeto e conjuga a imagem real.

Basicamente umanteparo sensível à luz.

Imagem real se forma

sobre o filme e invertida.

1o) Caso

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•O OLHO HUMANO

1o) Caso

Humor vítreonervo óptico

esclerótica

retinacórnea

íris

humor aquoso

músculo

pupila

cristalino

A luz penetra no olho através de um diafragma (a íris);

íris

No centro da íris há uma abertura (a Pupila) que aumenta ou diminui de diâmetro conforme a

intensidade luminosa.

pupila

cristalino

O cristalino é uma lente cuja distância focal pode ser alterada pela ação do músculo ciliar. Ao se contrair o

músculo altera a curvatura da superfície do cristalino. Esse mecanismo permite a formação de imagens nítidas sobre a

retina.

retina

A luz passa em seguida por uma lente convergente (o cristalino) e atinge uma membrana sensível (a

retina).

nervo óptico

O nervo óptico ,mediante um código de sinais nervosos, transmite ao cérebro a imagem formada

sobre a retina.

A Pupila é comandada por um músculo que regula seu diâmetro, permitindo-o variar de cerca de 2 a 9 mm,

conforme a intensidade de luz incidente.

músculo

córnea

humor aquoso humor vítreo

A córnea, o humor aquoso, o cristalino e o humor vítreosão meios transparentes de diferentes índices de

refração.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO HUMANO

CRISTALINO

NERVO ÓTICO

RETINA

Como uma lente biconvexa no globo ocular. Leva as

sensações luminosas ao cérebro.

Funciona como um anteparo sensível à luz, recebendo as sensações luminosas.

1o) Caso

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

F1

F2

• PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM PROJETOR

TELA

IMAGEM

LENTECONVERGENTE

OBJETO (slide)

OBJETIVA

Real e maior que o objeto (muitas vezes maior).

(anteparo)

LÂMPADA

3o) CasoProf. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO FAROL

4o) Caso

F

A lâmpada é colocada no FOCO.

Lente Convergente.

Os raios incidentes da lâmpada se refratam paralelamente ao eixo

principal.

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

• PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO FAROL

4o) Caso

F

Espelho Côncavo

V C

Prof. PREGOLINI

UFRGS 2005


UFRGS 2005


2006

•LUPA

5o) Caso

Usando uma lupa podemos

ver uma imagem virtual e aumentada do

objeto.

Prof. PREGOLINI

Documents

2006 ÓPTICA GEOMÉTRICA PREGOLINI · Uma pessoa portadora de astigmatismo não consegue ver todos os traços desta figura radial com a mesma tonalidade e nitidez. UFRGS 2005 Prof