Princípio dos instrumentos
Luneta de Galileu ou terrestre
Esta luneta terrestre possui uma objectiva convergente com grande distância focal
que dá uma imagem real de um objecto localizado no infinito e por uma
ocular divergente de curta distância focal que permite observar
a imagem intermédia. Se esta se forma no plano focal da ocular,
a imagem final é localizada no infinito. O sistema é então
afocal e a sua ampliação é positiva. Contrariamente à luneta
astronómica, a imagem está "direita". Esta é observada num ângulo maior do que o objecto.
Desloque verticalmente o ponto fonte (azul) com o rato
e verifique que a relação entre os ângulos em que a imagem é observada e a fonte é igual
à relação entre as distâncias focais da objectiva e a ocular.
Teleobjectiva
Uma objectiva fotográfica de distância focal f' que dá de um objecto localizado
no infinito e observado no ângulo a uma imagem
de tamanho y = a.f': para aumentar o tamanho da
imagem, é necessário aumentar a distância focal mas esta aumenta com a ampliação do aparelho.
Nas teleobjectivas são colocadas entre a objectiva convergente (foco
f'1 > 0) e a película onde se forma a imagem um grupo divergente (foco f'2 < 0 ) com uma distância e do primeiro.
A distância focal equivalente é igual a:
f' = f'1.f'2/(f'1 + f'2 - e)
Exemplo: f'1 = 12 cm ; f'2 = - 3 cm ; e = 9,2 cm ; f' = 180 cm ; Distância
L1, filme = 51,2 cm. A ampliação é três vezes maior do que uma simples objectiva com o mesmo tamanho.
A imagem intermédia está visível em amarelo, a imagem final (plano do filme) está representada
a verde.
Zoom
Ao alterar a distância e e com uma teleobjectiva, é alterada a distância
focal global. Os problemas ópticos e mecânicos são bastante complexos
pelo que é necessário manter fixa a posição da imagem (plano do
filme) quando são alteradas a distância focal e o foco.
O applet permite (usando os cursores de setas para a direita e esquerda do teclado)
alterar o valor de e e, por conseguinte, a distância focal do sistema equivalente.
Ocular de Huygens
Esta ocular permite observar a imagem ampliada dada por uma objectiva. É uma lupa bastante melhorada.
A ocular de Huygens é de tal forma concebida que os focos das imagens das duas lentes se confundem.
Quando o objecto é real, os raios podem ser usados para destacar os principais elementos do sistema.
Os raios reais estão representados a vermelho, os raios virtuais a
rosa (plano principal da imagem) e a amarelo (plano principal do objecto).
Quando objecto se torna virtual, é determinante nesta aplicação que o raio incidente
corresponda a um raio emergente que passa através do eixo da segunda lente.
Quando o objecto está no plano focal da ocular(condição normal de utilização) a imagem final ampliada encontra-se no infinito.
Ocular de Ramsden
A ocular de Ramsden é uma ocular simétrica
de fórmula (3-2-3).
Os raios reais que atravessam os focos da ocular estão representados a vermelho. Quando o objecto (imagem dada por uma objectiva) está no plano
focal, a imagem final localiza-se no infinito.