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Notas teóricas: Uma lente esférica transforma uma onda plana numa onda esférica ou altera a curvatura de uma onda esférica.
A distância focal de imagem de um sistema é a distância que separa o plano principal da imagem (plano de ampliação da
unidade) do plano focal.
Considere-se uma lente em que os raios de curvatura (orientados) das faces são R1 e R2.
Na aproximação de Gauss, a distância focal de uma lente fina é dada pela relação:
1/f = (n – 1)(1/R1 – 1/R2)
Para uma lente espessa, é necessário adicionar um termo correctivo igual a: e.(n – 1)2/(n.R1.R2)
O applet :
Este applet apresenta todos os tipos de lentes possíveis. Estas são iluminadas por uma onda plana (objecto no
infinito). Nestas condições, evidencia-se claramente a aberração esférica das lentes.
Não é efectuada qualquer aproximação nos cálculos das trajectórias dos raios luminosos. Comandos
:
Uma lista de opções permite efectuar a selecção do tipo de lente e três cursores permitem modificar os valores
dos raios da curvatura das faces e o índice da lente. Para
as lentes convergentes, é possível ajustar o diafragma para o feixe luminoso.
Accione os botões [+] e [-] para alterar a abertura do diafragma. O eixo óptico está graduado de 5 em 5 cm.
Para as lentes divergentes, os raios virtuais são apresentados a tracejado.
Um controlo automático da posição dos cursores permite manter a configuração previamente definida.
Notas:
* Verifica-se que a lente convergente de índice 1,5 que produz o mínimo de aberração esférica é uma lente
biconvexa com R2 = –6R1. * Compare os dois casos de lente plana-convexa. Verifique que se produzem menos aberrações geométricas
se a face curva está à frente. Daí a regra: com o menisco ou uma lente plana-convexa, faz-se rodar
a face mais convexa para o objecto ou imagem mais distante.
* Os meniscos são usados pelos oftalmologistas no fabrico de óculos.
(Vidros finos, e portanto, claros)
* Com uma única lente, as aberrações geométricas são importante se se desviarem das condições de Gauss.
Poder-se-à constatar o papel do diafragma de abertura.
* As lentes simples também apresentam aberrações cromáticas uma vez que o índice n é função do
comprimento de onda.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências
por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Outubro de 2010
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