Roteiro óptica geométrica Lentes (1)

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Física Teórica Experimental II 
Prof. Dr. Thiago da S. T. Alvarenga
 
Atividade Experimental Proposta.
 Atividade experimental IX – Óptica Geométrica: Lentes.
Introdução teórica 
Chamamos lente esférica o sistema óptico constituído de três meios homogêneos e transparentes, sendo que as fronteiras entre cada par de meios é chamada de faces da lente. Para um estudo simples consideraremos que o segundo meio é a lente propriamente dita, e que o primeiro e terceiro meios são exatamente iguais, normalmente a lente de vidro imersa em ar.
A figura 01 mostra uma lente biconvexa, cujo centro de curvatura  () coincide com o centro da casca esférica que originou a face direita da lente (). O centro de curvatura  () coincide com o centro da casca esférica que originou a face esquerda da lente (). é o índice de refração do meio de incidência e o é o índice de refração da lente. O Eixo principal () é a linha de centro que une o foco, o centro de curvatura e o vértice do da lente.
 
 
Figura 01: Ilustração que representa uma lente biconvexa e seus principais elementos.
Um ponto importante é a classificação das lentes como convergente e divergentes (veja a figura 02). Em uma lente divergente, quando os raios de luz incidem paralelos ao eixo principal, eles sofrem dupla refração e se espalham. Nas lentes convergentes, os raios de luz incidem paralelos ao eixo principal e, após sofrerem refração, se concentram em um único ponto, este ponto é chamado de foco.
Figura 02: Ilustração que mostra as principais lentes convergentes e divergentes.
Objetivo geral. 
Ao término dessa atividade o aluno deverá ser capaz de: 
- Identificar e reproduzir os raios principais experimentalmente;
- Identificar uma lente convergente e uma lente divergente através dos raios principais;
- Determinar a distância focal para lentes convergente e através dos raios principais.
Procedimento Experimental e Andamento do Experimento.
Com o painel óptico no plano vertical (com os suportes fixados) coloque o Laser preso ao painel como mostra a figura 03;
Coloque uma lente biconvexa no painel óptico;
Ligue o laser;
Meça com a régua, usando os RAIOS PRINCIPAIS, a distância focal (), veja a figura 04A;
Desligue o laser;
Repita os itens de 2 a 5 deste procedimento experimental para as lentes bicôncava, plano-côncava e plano-convexa use como base a figura 04;
Obs:
- Cuidado com o manuseio do laser quando este estiver ligado para que nenhum raio incida sobre os seus olhos;
- é a distância focal da lente bicôncava;
- é a distância focal da lente bicôncava;
- é a distância focal da lente bicôncava;
- No item resultados e discursão anote os valores da distância focal de cada lente e explique com um texto técnico científico o motivo deste fenômeno e responda a seguinte pergunta: Se essas distâncias focais são iguais (ou próxima) o que isto te sugeriu? Justifique a sua resposta.
Coloque o prisma triangular de acordo com a figura 05A (prisma de Amici) e ligue o laser; 
Observe o fenômeno e desligue o laser;
Obs: 
- No item resultados e discursão explique este fenômeno com um texto técnico científico (mostre os raios principais no interior do prisma de Amici).
Coloque o prisma triangular de acordo com a figura 05B (prisma de Porro) e ligue o laser; 
Observe o fenômeno e desligue o laser;
Obs:
- No item resultados e discursão explique este fenômeno com um texto técnico científico (mostre os raios principais no interior do prisma de Porro).
Material necessário.
Painel óptico (figura 03);
Laser (figura 03);
Bateria para o Laser (figura 03);
Uma lente Plano-côncava (figura 03);
Uma lente Plano-convexa (figura 03);
Uma lente Bicôncava (figura 03);
Uma lente Biconvexa (figura 03);
Um prisma triangular (figura 03);
Régua.
Figura 03: Figura que representa o esquema de montagem para o experimento óptica geométrica com lentes.
Figura 04: Figura que representa o esquema de montagem para um feixe de luz incidente em uma lente convergente (fig.04A) e uma lente divergente (fig. 04B).
Figura 05: Figura que representa o esquema de montagem para um feixe de luz incidente em um prisma de Amici (fig. 05A) e em um prisma de Porro (fig. 05B).
Física Teórica Experimental II 
Prof. Dr. Thiago da S. T. Alvarenga
MODELO DE RELATÓRIO 
 O que segue é um modelo de relatório que deve ser usado como guia para a confecção dos relatórios das práticas. Obviamente, para um aluno variações são aceitáveis, desde que não fujam essencialmente da estrutura apresentada neste modelo.
Capa.
Nome da organização responsável. 
Neste item é importante colocar a instituição de ensino superior responsável (IES) que neste caso é a Universidade Estácio de Sá – Campus _____________.
Título.
O título da prática que se refere o relatório.
Subtítulo se houver.
O subtítulo da prática que se refere o relatório.
Figura representativa 
Este item é inteiramente opcional.
Local.
Data.
Figura 01: Modelo ilustrativo de uma capa padrão para um relatório de física experimental.
Resumo. 
Deve ser objetivo, coerente e curto. Quem lê o resumo tem que ser capaz de compreender o trabalho realizado e saber quais são as principais conclusões.
Introdução teórica. 
Aqui deve constar todo o conteúdo teórico necessário para dar suporte às conclusões e análises de dados, além de situar o leitor no assunto que está sendo estudado. 
Aqui se coloca um histórico do que já foi gerado sobre o objeto em estudo, os resultados mais importantes existentes na literatura, etc. Você deve colocar toda a teoria do assunto que está sendo estudado, ou seja, você deve explicar a Física envolvida para analisar os seus resultados experimentais. Deduza equações e relações matemáticas que serão usadas no relatório.
Objetivo do experimento.
 
Deve ser curto e breve, pode ser apenas um parágrafo.
Esquema de montagem.
Aqui, devem ser enumerados os materiais utilizados. Mostre o esquema de montagem experimental com fotos ou desenhos da montagem e de CADA equipamento utilizado.
Procedimento experimental. 
Explique os métodos utilizados para obtenção dos dados experimentais, critérios de avaliação de erros (este ponto é muito importante, deve ser explicado qual foi o critério experimental para atribuição de erros). Apresente o método e os cuidados usados para a obtenção dos dados. Lembre-se que seu leitor deve ser capaz de reproduzir o experimento a partir da leitura desta seção.
Resultados e discussões (medições, gráficos, cálculos e tabelas). 
Nesta parte, devem ser apresentados os dados coletados e através de tabelas. Neste mesmo item é importante discutir o comportamento desses dados traçando gráficos (linearização, ajustes, etc.) e discutindo a física envolvida nesse experimento. É importante salientar que neste item não podem ser apresentado apenas tabelas com números ou gráficos sem comentários nem erro. O resultado dos ajustes deve ser discutido e comparado com o resultado de outras fontes (material didático da Estácio, livros textos, etc.).
 
1.8 Conclusão. 
Neste item o leitor deve ser capaz de entender, de maneira geral, quais os principais resultados obtidos com o experimento. Aqui pode estar definido se um relatório está aprovado ou não. Na conclusão, deve ser discutido o objetivo proposto, se foi alcançado ou não. Para os dados experimentais que não se comportam como esperado, o motivo deve ser justificado. 
1.9 Referências. 
Porém, a bibliografia deve ser apresentada de uma forma clara, que outros leitores potenciais consigam entender. Enumere os livros, apostilas, revistas científicas, sites na internet etc. consultados para a elaboração do relatório (cite-os no texto do relatório). Utilize as normas apresentadas na Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).