Lentes, Instrumentos ópticos e Óptica da visão

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Lentes Esféricas
● F é o foco-objeto
● F’ é o foco-imagem
● A e A’ são pontos antiprincipais
● O é o centro óptico da lente
○ 2 OF = OA
● Lentes convergentes conjugam imagens:
○ virtuais, direitas e ampliadas quando o objeto está entre o centro
óptico e o foco
○ impróprias quando o objeto está no foco
○ reais, invertidas e ampliadas quando o objeto está entre o ponto
antiprincipal e o foco
○ reais, invertidas e de mesmo tamanho que o objeto quando este
está no ponto antiprincipal
○ reais, invertidas e reduzidas quando o objeto está depois do ponto
antiprincipal
● Lentes divergentes conjugam imagens:
○ virtuais, direitas e reduzidas
● Raios principais:
1 - raios que incidem paralelamente ao eixo principal e são
refratados na direção de F’
2 - raios que incidem na direção de F e são refratados
paralelamente ao eixo principal
3 - raios que incidem pelo centro óptico O da lente e são
refratados sem sofrer nenhum desvio
● Referencial de Gauss:
➔ x = referencial do objeto
➔ x’ = referencial da imagem
➢ com esses dois referenciais gaussianos, as imagens virtuais continuam
tendo p’ negativo e as reais positivo
➢ em lentes CONVERGENTES (côncavas) F > 0 e F’ > 0
➢ em lentes DIVERGENTES (convexas) F < 0 e F’ < 0
● Representação geométrica das lentes:
● Equação de Gauss:
1/𝑓 = 1/𝑝 + 1/𝑝'
● Aumento:
𝐴 = 𝑖/𝑜 =− 𝑝'/𝑝
● Vergência/Convergência: poder de convergência ou divergência de uma
lente. É medido em dioptrias (di), que é 1/m:
𝑉 = 1/𝑓
Instrumentos ópticos
● Lupa ou Microscópio simples:
○ objeto entre o foco e o eixo óptico
○ imagem virtual, direita e ampliada
○ lente convergente
● Microscópio composto:
○ duas lentes convergentes
■ primeira lente (chamada de lente objetiva) gera uma imagem
real, ampliada e invertida
■ segunda lente (chamada lente ocular) usa a imagem
produzida pela primeira como objeto e gera uma imagem
virtual, direita e ampliada, porém em relação ao objeto real
essa imagem é invertida
○ para obter uma imagem mais nítida é necessário mexer na
distância entre o microscópio e a lâmina
● Luneta terrestre (Galileu): (lembrando que o objetivo da luneta não é
ampliar, mas sim aproximar a imagem)
○ duas lentes: uma convergente e outra divergente
■ primeira lente (lente objetiva) é convergente e produz uma
imagem invertida, real e reduzida
■ segunda lente (lente ocular) é divergente que, utilizando a
imagem gerada pela primeira como objeto, produz uma
imagem virtual, direita e reduzida
● Telescópios astronômicos:
○ utilizam espelhos parabólicos para captar as ondas
eletromagnéticas produzidas pelos corpos celestes
● Câmeras fotográficas modernas:
○ é basicamente equivalente a uma câmera escura, porém, no lugar
do orifício, há uma lente convergente.
➔ aberração cromática: quando a vergência de uma lente é muito alta, o índice
de refração das diferentes cores que formam a luz branca é muito diferente,
fazendo com que a imagem fique com um “contorno” colorido
Óptica da visão
➔ córnea: uma das lentes de nosso olho
➔ pupila: protege o olho da luminosidade, contraindo e dilatando
➔ cristalino: lente do olho responsável pelo foco da visão, já que essa
apresenta determinada flexibilidade para mudar o “f” e a imagem ficar
nítida. Os músculos responsáveis por comprimir o cristalino são os
denominado “músculos ciliares”
➔ retina: células fotossensíveis que formam um anteparo para a formação
da imagem
◆ fóvea: região da retina que tem mais células fotossensíveis
➔ ponto cego: local em que a retina tem contato com o nervo óptico e que
nós, tecnicamente, não conseguimos enxergar, porém o nosso cérebro
corrige, ocupando essa região com o que está em volta
➢ Acomodação visual: músculos ciliares permitem que a distância focal do
cristalino varie para que possamos enxergar objetos de distâncias
variáveis
● Miopia:
○ a imagem é formada antes da retina
○ o olho é mais alongado que normalmente
○ é necessário utilizar a lente divergente
○ a pessoa não consegue ver de longe
● Hipermetropia:
○ a imagem é formada depois da retina
○ o olho é mais encurtado que normalmente
○ é necessário utilizar a lente convergente
○ a pessoa não consegue ver de perto
● Presbiopia:
○ igual a hipermetropia porém é um defeito que vem com a idade
pela dificuldade de funcionamento dos músculos ciliares
● Astigmatismo:
○ a imagem é formada em mais de um ponto da retina
○ o olho tem uma superfície irregular, ou seja, o olho não é simétrico
○ é necessário utilizar uma lente cilíndrica
○ o olho tem mais de um foco
Pontos:
● Ponto remoto: ponto em que os raios chegam quase paralelamente (de 6
metros até o infinito em olhos normais) e refratam para o foco do olho
(que tá na retina)
● Ponto próximo: menor distância que um objeto deve estar do olho para
obter uma imagem focada e nítida