A Refração Da Luz Em Lentes Esféricas

1. TÍTULO: A Refração da luz em lentes esféricas

2. OBJETIVO:

Estudar o comportamento da luz em materiais transparentes com diferentes índices de refração, determinando o índice de refração da luz em materiais acrílicos e os ângulos obtidos.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:

A óptica geométrica é a parte da física que descreve os fenômenos da luz geometricamente, desconsiderando as ondulações luminosas.

Dentre todas as aplicações da óptica geométrica, a que mais se destaca pelo seu uso no cotidiano é o estudo das lentes esféricas, seja em sofisticados equipamentos de pesquisa astronômica, ou em câmeras digitais comuns, seja em lentes de óculos ou lupas.

3.1 - Tipos de lentes

Dentre as lentes esféricas que são utilizadas, as de maior importância no estudo de óptica, são:

3.1.1 - Lente plano-convexa

É plana em uma das faces e convexa em outra, tem a periferia mais fina que a região central.

3.1.2 - Lente côncavo-convexa

Tem uma de suas faces côncava e outra convexa, tem a periferia mais fina que a região central.

3.1.3 - Lente plano-côncava

É plana em uma das faces e côncava em outra, tem a perferia mais espessa que a região central.

3.1.4 - Lente bicôncava

É côncava em ambas as faces e tem a periferia mais espessa que a região central.

3.1.5 - Lente biconvexa

É convexa em ambas as faces e tem a periferia mais fina que a região central.

3.2 - Comportamento óptico

Quanto ao comportamento de um feixe de luz ao ser incidido sobre uma lente podemos caracterizá-las como divergentes ou convergentes, dependendo principalmente dos índices de refração da lente e do meio.

3.3 - Centro óptico

Para um estudo fundamental de lentes consideremos que as lentes apresentadas tenham espessura desprezível em comparação ao raio de curvatura, neste caso, ao se representar uma lente podemos usar apenas uma linha perpendicular ao eixo principal apresentando nas pontas do segmento o comportamento da lente. O ponto onde a representação da lente cruza o eixo principal é chamado de centro óptico da lente (O).

3.4 - Lentes esféricas convergentes

Em uma lente esférica com comportamento convergente, a luz que incide paralelamente entre si é refratada, tomando direções que convergem a um único ponto.

Tanto lentes de bordas finas como de bordas espessas podem ser convergentes, dependendo do seu índice de refração em relação ao do meio externo.

O caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento convergente é o de uma lente biconvexa.

3.5 - Lentes esféricas divergentes

Em uma lente esférica com comportamento divergente, a luz que incide paralelamente entre si é refratada, tomando direções que divergem a partir de um único ponto.

Tanto lentes de bordas espessas como de bordas finas podem ser divergentes, dependendo do seu índice de refração em relação ao do meio externo.

O caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento