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Princípio do aparelho
Este dispositivo, também conhecido como "frontofocómetro" é utilizado pelo oculistas na medição da distância focal dos óculos. Descrição: É composto por uma fonte de luz (não representada), um colimador de distância focal f1 representado pela lente L1 e por uma ocular regulada para o infinito. Somente a lente L2 da objectiva de distância f2 é representada. A ocular desta luneta permite ampliar a imagem dada no plano focal de L2. O colimador forma a imagem A de uma mira M móvel. Funcionamento: A lente Lx para estudar Fx está colocada na entrada da imagem L1. F>x dá de A uma imagem B e L2 dá de B a imagem final C. O ajuste consiste em trazer a imagem C para o plano focal de L2, deslocando a ocular M. Se esta condição for concretizada, B está no infinito e então a imagem A está localizada no plano focal de Lx. Sejam F1 e F'1 as entradas de L1. A relação de conjugação de L1 com as origens nas entradas (fórmulas de Newton) dá: F1M.F'1A = - f12. Quando o ajuste é feito F'1A é igual ao valor algébrico de Fx. Assim, xm = F1M = - f12 / Fx = -f12.Vx (se Vx designa a vergência de Lx.)A vergência da lente estudade é assim proporcional ao valor algébrico de F1M. Uma vez regulado o aparelho, basta ler Vx numa escala graduada. A precisão da medida depende da qualidade da graduação e das qualidade do sistema de deslocamento da ocular.É pequena para valores pequenos de vergência. Actualmente, existem dispositivos totalmente automatizados que exibem as características do vidro colocado no aparelho. Nota: A vergência de uma lente expressa em dioptria é inversa da sua distância focal expressa em metro. F = 2 m => V= 0.5 D; F = 5 cm => V = 20 D. A aplicação : Para obter um desenho de dimensão razoável, foram assumidos f2 = 2,5 cm, e f1 próximo de 3,5 cm. Para eliminar os erros de arredondamento no desenho da escala, assumiu-se f12 = 10 cm2. O botão [Novo] permite a escolha aleatória pelo programa de um novo valor de Fx. O botão [Resposta] permite exibir o valor de Fx determinado pelo programa. Fazendo deslizar o cursor verde com o auxílio do rato, a posição da mira M é modificada. A graduação corresponde à vergência. As posições das imagens A e B são exibidas (quando estão no quadrado) bem como o feixe luminoso a partir de M. Em situações extremas de inclinação dos raios o desenho é interrompido. Visualmente não é fácil estimar a melhor posição da imagem C. É mais simples considerar que os limites do feixe entre Lx e L2 são paralelos ao eixo óptico, mas por causa dos erros de arredondamento (xm varia de acordo com valores discretos) e por isso, nem sempre possível de atingir. 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 |