Clicando no botão "Resposta" vê-se o valor da distância focal (valor atribuído aleatoriamente pelo programa a cada selecção de método).
Autocolimação
Num banco de óptica, é colocado um objecto luminoso, a lente a estudar e, num plano paralelo ao da lente, um espelho plano (a azul e cinza). A distância entre o espelho e a lente é indiferente.
Se a fonte estiver no plano do foco, todos os raios emergem da lente paralelamente ao eixo óptico, atingindo o espelho e e voltando para trás: a imagem (real) é formada no plano focal com uma ampliação igual a -1.
Para desenhar os raios em qualquer posição da lente, procura-se a posição da imagem dada pela lente (a verde). A imagem dada pelo o espelho (a amarelo) é simétrica quando comparada ao espelho. Esta imagem é um objecto virtual (os raios seguem da direita para a esquerda) para a lente que dá uma imagem final real (a laranja).
Com o rato, pode-se deslocar a lente (e o espelho que se desloca com ela) para formar a imagem final no plano do objecto. Deve colocar o rato exactamente sobre a linha que representa a lente.
Método de Bessel
Este método aplica-se apenas a lentes convergentes.
Num banco óptico é colocado um objecto luminoso e um ecrã situado à distância D da fonte. Existem duas posições da lente que permitem obter uma imagem do objecto no ecrã. Estas duas posições são separadas pela distância d. Demonstre, recorrendo às fórmulas de conjugação, que a distância focal da lente é igual a: f = (D2 - d2 )/4D
Com o rato, modifique a posição da lente para formar a imagem no plano do ecrã.
Sendo o deslocamento mínimo de 1 pixel, pode acontecer em determinados casos que seja necessária uma interpolação.
Método de Silbermann
Este método deriva do método de Bessel e só se aplica a lentes convergentes.
Num banco óptico é colocado um objecto luminoso e um ecrã situado
à distância D da fonte. Existem duas posições à uma distância d da lente
que permitem obter uma imagem nítida do objecto no ecrã. Mude a posição da lente para obter a posição de coincidência (a imagem fica imóvel)
Diminui-se o valor de
D (arrastando o ecrã até que estas duas posições sejam coincidentes (d = 0). Mede-se, então, num banco óptico, a distância D objecto -imagem e deduz-se f
= D/4. Note que nesse momento a ampliação é igual a - 1.
Deslocar a lente com o rato e o ecrã
com os cursores do teclado (esquerda e direita).
Método de Badal
Um objecto fonte é colocado em frente da zona mais central de uma lente convergente L1, que
dá uma imagem no infinito. Uma segunda lente convergente, L0, de distância
focal f0 conhecida, dá desta imagem uma imagem real localizada no seu plano focal (imagem a laranja). Observa-se, sobre o banco óptico,
a abscissa X0 deste plano.
Coloca-se a zona mais central da lente Lx, que se deseja determinar a distância focal ao foyer do objecto da lente L0. Lx dá do objecto
inicial (por ele situado no infinito) uma imagem situada no seu plano focal (a verde). L0 dá desta imagem uma imagem final (a amarelo)
num plano situado na abcissa X1.
Assumimos que D = X1 - X0. D é positivo para uma lente divergente e negativo para uma lente convergente.
As caixas de selecção permitem interpor, ou não, a lente a estudar.
É necessário conhecer f0 e ter dois pontos de imagem, mas o método é válido para todos os tipos de lentes.
Pontos conjugados
Posições do objecto e imagem, deduzem-se o valor da distância focal recorrendo às fórmulas de conjugação.
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 Fevereiro de 2011