Dica de Física 0002

Instrumentos ópticos

Instrumentos de projeção

 São aqueles cuja imagem formada é real, pois pode ser projetada sobre um filme, uma tela, um anteparo, etc.    
                                    

 I- Câmera fotográfica – ou máquina fotográfica --- dispositivo utilizado para capturar imagens. Consiste básicamente de uma caixa com orifício no qual se encontram uma ou mais lentes convergentes (objetiva), por onde entram os raios de luz  provenientes dos objetos que queremos fotografar ou filmar e que produzem uma imagem real, menor e invertida sobre o filme (câmera comum) ou sobre um censor que armazena as imagens em cartões de memória (câmera digital).

           

     

 

 Quando queremos focalizar a imagem devemos variar a distância lente-filme ou seja, variar P’ pois P e o foco são constantes. Assim, quando o objeto se aproxima devemos afastar a lente para que a imagem seja projetada novamente sobrfe o filme. 

 II- Projetor – Consta de uma fonte de luz que, através de uma intensa iluminação e de uma lente convergente (ou um sistema de lentes), projeta a imagem de um objeto (filme, slide, transparência) em uma tela. Essa imagem é real, invertida e maior, desde que o objeto esteja entre A e F.

                      

     

Instrumentos de observação

 A imagem é observada diretamente pelo observador e é virtual e direita.

 I-Lupa – Também chamada de lente de aumento é uma simples lente convergente que fornece de um objeto colocado entre seu foco F e seu centro óptico O uma imagem virtual, direita e maior que o objeto observado.

           

Observe no esquema abaixo a formação da imagem A’B’ de um objeto AB em uma lupa

Observe que a imagem é virtual e assim, nas equações 1/f = 1/P + 1/P’, i/o = -P’/P e A = i/o = -P’/P, P’ deve e ser substituída com sinal negativo, pois P’< 0.

 II- Microscópio composto- Utilizado na observação de regiões de dimensões microscópicas que o olho humano não consegue perceber, como por exemplo, na histologia, anatomia, mineralogia, etc.

  

Consta de duas lentes convergentes (geralmente compostas) de pequenas distâncias focais que são: a objetiva (sistema de lentes bastante sofisticado) que está próxima ao objeto observado e a ocular (com no mínimo duas lentes) com a qual observamos a imagem fornecida pela objetiva.

Veja o esquema simplificado do microscópio composto.

A distância focal da objetiva é muito pequena (milímetros). A objetiva forma do objeto AB uma imagem A’B’ real, invertida e maior que o objeto e essa imagem serve como objeto para a ocular (de distância focal da ordem de centímetros) que fornece uma imagem final A’’B’’, virtual, maior e direita em relação a A’B’. Observe que A’’B’’ é direita em relação a A’B’ e invertida em relação ao objeto AB.

O aumento linear transversal do microscópio é fornecido pela expressão:

A_microscópio= A_objetiva . A_ocular

O aumento produzido por esse microscópio chega até a 2000 vezes. Atualmente existem microscópios eletrônicos que produzem ampliações de até cem mil vezes.

 III- Luneta astronômica – utilizada na observação de astros ou de objetos distantes.

     

Consta de 2 lentes convergentes, a objetiva e a ocular.  Ao contrário do microscópio composto, a distância focal da objetiva é muito grande (da ordem de metros). A ocular tem pequena distância focal.

Devido ao fato de o objeto estar muito afastado, a imagem (i1) formada pela objetiva está praticamente sobre seu foco (Fobj) e é real e invertida (veja figura).

                           

Essa imagem (i₁) vai servir como objeto para a ocular resultando numa imagem final (i₂), virtual e invertida em relação ao objeto. Observe que os focos da ocular (F_oc) e da objetiva (F_obj) estão muito próximos, praticamente coincidindo.

O aumento desta luneta é dado por  A=f_obj / f_oc. Observe por essa expressão que, para que o aumento seja bem grande, a distância focal da ocular deve ser bem menor que a da objetiva, ou seja, f_oc < f_ob.       

No caso de uma luneta terrestre, onde a imagem final não é invertida devemos trocar a lente ocular convergente por uma lente divergente que tem distância focal negativa. Como o aumento é dado por A=f_obj / f_oc, é claro que maior será o aumento quanto maior o módulo da objetiva for maior que o módulo da ocular.

Fonte: http://www.fisicaevestibular.com.br/optica15.htm