Experimento de Reflexão de Luz

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ENGENHARIA
Óptica
WANDERSON COSTA FRAUCHES JUNIOR 	201403160211
DIEGO DE PAULA RAMOS 201401325351
Nova Friburgo
08/05/2015
SUMÁRIO
1-Introdução Experimento Reflexão..............................2
1.1- Introdução Experimental..........................................5
1.2- Conclusão.................................................................9
2- Introdução Experimento Refração.............................11
2.1- Introdução Experimental.........................................13
2.2- Conclusão.................................................................15
3- Introdução Experimento Espelhos Esféricos...........16
3.1- Introdução Experimental..........................................20
3.2- Conclusão..................................................................22
4- Introdução Expto.Ampliação linear transversal........3
4.1- Introdução Experimental..........................................28
4.2- Conclusão..................................................................33
5- Bibliografia...................................................................34
Experimento Reflexão
Introdução Teórica
REFLEXÃO:
A reflexão da luz é uma parte da Óptica na qual se desenvolve um estudo sobre espelhos planos e esféricos. Por exemplo, a reflexão da luz é um dos fenômenos ópticos mais importantes do nosso cotidiano: graças a ela conseguimos enxergar tudo o que nos rodeia.
A reflexão da luz é um fenômeno óptico relacionado com a forma como a luz se propaga. Quando a luz incide sobre uma superfície, ela pode ser refletida e refratada.
Observe a figura:
O raio de luz ao incidir sobre uma superfície tem uma parte refletida e outra refratada
Podemos observar na figura que a luz incide sobre uma superfície de separação entre dois meios com um ângulo de incidência i. Uma parte dela atravessa a superfície e passa de um meio para outro, ou seja, é refratada com um ângulo de refração r, e a outra parte retorna ao meio de origem.
Quando a superfície é polida, como no caso dos espelhos, a luz é totalmente refletida, ou seja, retorna ao meio de origem. 
A reflexão acontece quando um feixe de luz, propagando-se em um dado meio, atinge uma superfície e retorna para o meio em que estava se propagando inicialmente.
A reflexão da luz pode ser classificada de duas formas:
Reflexão regular: se os raios de luz incidir sobre uma superfície totalmente polida e forem refletidos todos na mesma direção e paralelos entre si, conforme mostra a figura abaixo:
Os raios de luz incidem sobre uma superfície polida e são refletidos na mesma direção
Reflexão difusa: ocorre quando os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e são refletidos em várias direções distintas, como mostra a figura:
Os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e refletem em direções distintas
Existem duas Leis para a reflexão da luz:
A primeira lei da reflexão diz que o raio incidente, o raio refletido e a reta Normal são coplanares,ou seja, coexiste no mesmo plano geométrico;
O ângulo refletido é igual ao ângulo de incidência;
Veja na figura abaixo como estão:
De acordo com as Leis da reflexão, os raios incidente e refletido possuem o mesmo ângulo com a normal à superfície.
Introdução experimental
Materiais utilizados
Bloco de madeira;
1 espelho plano;
1 prisma dispersivo;
1 painel óptico com medida de graduação;
1 lanterna policromática;
1 lente plana convexa de 4 dioptrias
1 lente plana convexa de 8 dioptrias
1 multidiafragma;
1 régua zerada no meio.
Procedimentos experimentais
Primeiramente, o espelho plano foi colocado no ponto zero da régua;
Em seguida, o bloco de madeira foi posicionado nas seguintes distâncias do espelho. Primeiro a distância de 50 mm, depois a distância de 100 mm e por último a distância de 150 mm do espelho. 
Foi então verificado a distância entre o bloco de madeira e a imagem projetada dentro do espelho.
Na segunda etapa do experimento, foi anotada em uma folha de papel uma palavra, e depois foi colocada em frente ao espelho. Foi então verificado, como a palavra ficaolhando pelo espelho. 
Na terceira parte do experimento, foram registrados 3 ângulos, formados por um feixe de luz, sendo eles o ângulo de 30º, o de 45º e por último o de 60º.
Em seguida, foiverificado então o ângulo de entrada e os de saída do feixe de luz.
Por último, na quarta etapa do experimento, o feixe de luz foi direcionado ao prisma magnético, foi observado então que foram refletidas as coresprimarias fundamental.
Resultados
Primeira etapa do experimento:
	Posição do espelho na régua
	Distância entre o objeto e o espelho
	Distância entre o objeto e a imagem projetada
	 
	 
	 
	0mm
	50 mm
	100 mm
	0 mm
	100 mm
	200 mm
	0 mm
	150 mm
	300 mm
Segunda etapa do experimento:
A palavra foi escrita desta forma na folha de papel:ENGENHARIA
Ao observá-la pelo espelho, ela aparece desta forma:AIRAHNEGNE.
Terceira etapa do experimento:
	Ângulos registrados
	Ângulo de entrada do feixe de luz
	Ângulo de saída do feixe de luz
	 
	 
	 
	30º
	30º
	30º
	45º
	45º
	45º
	60º
	60º
	60º
Quarta etapa do experimento:
Nesta última etapa, o feixe de luz foi direcionado ao prisma dispersivo, sendo então verificadas que eram refletidas, sob uma folha branca, as sete cores fundamentais.
Vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil ou índigo e violeta.
Cor e frequência
 
No intervalo do espectro eletromagnético que corresponde à luz visível, cada frequência equivale à sensação de uma cor.
	
Cor
	Comprimento de onda
 ( = )
	Frequência
 ()
	Violeta
	3900 – 4500
	7,69 – 6,65
	Anil
	4500 – 4550
	6,65 – 6,59
	Azul
	4550 – 4920
	6,59 – 6,10
	Verde
	4920 – 5770
	6,10 – 5,20
	Amarelo
	5770 – 5970
	5,20 – 5,03
	Alaranjado
	5970 – 5220
	5,03 – 4,82
	Vermelho
	6220 – 7800
	4,82 – 3,84
 
Conforme a frequência aumenta, diminui o comprimento de onda, assim como mostra a tabela acima, e o trecho do espectro eletromagnético abaixo.
Quando recebemos raios de luz de diferentes frequências podemos perceber cores diferentes destas, como combinações. A luz branca que percebemos vinda do Sol, por exemplo, é a combinação de todas as sete cores do espectro visível.
Conclusão
Diego - Após a realização do experimento intitulado reflexão, pode-se concluir que, quando colocamos um objeto em frente a um espelho plano, a imagem projetada por ele, será o dobro da distância que o objeto realmente está. Isso pode ser comprovado na prática no laboratório, pois quando colocamos o objeto as distâncias de 50 mm, de 100 mm, e de 150 mm, as imagens projetadas foram exatamente o dobro da real, sendo encontrados os valores de 100 mm, de 200 mm e de 300 mm, respectivamente. 
Também foi possível notar que quando aproximamos uma palavra escrita normalmente a um espelho, a imagem vista através do espelho será o oposto desta mesma imagem. Por esse motivo os veículos de emergência, como as ambulâncias e as viaturas do corpo de bombeiros, utilizamos seu nome escrito ao contrário, para que o motorista, ao observar a chegada destes veículos através do retrovisor, possa entender e saber que o veículo é de emergência. Escrevemos uma palavra ENGENHARIA e ao posicionar em frente ao espelho pudemos enxergá-la ao inverso AIRAHNEGNE.
Foi possível também perceber que de acordo com as Leis da reflexão, o raio incidente e refletido, possuem o mesmo ângulo. No experimento foi certificado isso, pois o ângulo de entrada da luz no painel óptico foi idêntico ao ângulo de saída. Sendo medidos três ângulos, os de 30º, 45º e 60º.
Ao apontar o feixe de luz para o prisma, as cores fundamentais puderam ser observadas. Foram elas, o vermelho, o laranja, o amarelo, o verde, o azul, o violeta e o roxo. Isso se dá porqueao projetar uma luz branca através de um prisma de vidro, tal como acontece em um arco-íris, o raio ao sair do prisma vem em várias cores, pois a luz branca é constituída por ondas de comprimentos diferentes. Dessa forma, as diferentes ondas são captadas pelos nossos olhos, que transmitem essa sensação ao cérebro, que a interpreta como cores diferentes.
Wanderson - Nesse experimento, executamos quatro etapas, na primeira observamos como é a reflexão em prática,após posicionaro bloco de madeira em três diferentes distâncias 50, 100 e 150, todos em milímetros, notamos que o valor em reflexão é exatamente o dobro, ou seja, 100, 200 e 300, milímetros, podemos notar isso quando estamos em nosso veículo e usamos o retrovisor e parece que o veículo de trás parece estar mais longe do que realmente está. Na segunda etapa, escrevemos uma palavra ENGENHARIA e ao posicionar em frente ao espelho pudemos enxergá-la ao inverso AIRAHNEGNE, pois é como se estivéssemos olhando essa palavra da direita para esquerda. No terceiro trecho do experimento ao posicionar o feixe de luz em três diferentes ângulos observamos que se este for refletido em uma superfície lisa e espelhada seu reflexo terá o mesmo valor ângulo de incidência, ou seja, quando usamos os ângulos 30º,45º e 60º como ângulos de incidênciaobtivemos os mesmo 30º, 45º e 60º como ângulos de reflexão, aqui temos a reflexão regular. Porém se essa superfície não fosse lisa, teríamos então a reflexão difusa, visto que seus raios refletidos não teriam os mesmos ângulos que os de incidência. Por último foi à etapa onde direcionamos um feixe de luz em direção a um prisma dispersivo e notamos que fora refletidas as sete cores fundamentais. Cada uma das cores, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil ou índigo e violeta, são diferenciadas por conta do comprimento de onda e sua frequência, que está em uma relação de inversão, quanto maior o comprimento de onda menor a frequência.
Experimento Refração
Introdução Teórica
REFRAÇÃO:
A refração da luz consiste na mudança da velocidade da luz ao passar de um meio para o outro. É em virtude desse fenômeno que um objeto colocado dentro de um copo aparenta estar torto ou que uma piscina parece ser mais rasa do que realmente é. 
Chamamos então de refração da luz o fenômeno em que ela é transmitida de um meio para outro diferente.
Nesta mudança de meios a frequência da onda luminosa não é alterada, embora sua velocidade e o seu comprimento de onda sejam.
Com a alteração da velocidade de propagação ocorre um desvio da direção original.
Para se entender melhor este fenômeno, imagine um raio de luz que passa de um meio para outro de superfície plana, conforme mostra a figura abaixo:
Onde:
Raio 1 é o raio incidente, com velocidade e comprimento de onda característico;
Raio 2 é o raio refratado, com velocidade e comprimento de onda característico;
A reta tracejada é a linha normal à superfície;
O ângulo formado entre o raio 1 e a reta normal é o ângulo de incidência;
O ângulo formado entre o raio 2 e a reta normal é o ângulo de refração;
A fronteira entre os dois meios é um dioptro plano.
Conhecendo os elementos de uma refração podemos entender o fenômeno através das duas leis que o regem.
 
1ª Lei da Refração
 
A 1ª lei da refração diz que o raio incidente (raio 1), o raio refratado (raio 2) e a reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no mesmo plano, que no caso do desenho acima é o plano da tela.
 
2ª Lei da Refração - Lei de Snell
Para cada par de meios e para cada luz monocromática que se refrata é constante o produto do seno do ângulo que o raio forma com a normal e o índice de refração do meio em que o raio se encontra. Essa lei é conhecida como lei de Snell Descartes e é expressa matematicamente pela equação:
	Como o ângulo de incidência (i) se forma no meio (1) e o ângulo de refração (r) se forma no meio (2), verificamos que o produto do índice de refração absoluto do meio pelo seno do ângulo formado com aquele meio é sempre constante.
n1 . Senθ1 = n2 . Sen θ2
Introdução experimental
Materiais utilizados
Bloco de madeira;
1 prisma magnético;
1 painel óptico com medida de graduação;
1 lanterna policromática;
1 lente plana convexa de 4 dioptrias
1 lente plana convexa de 8 dioptrias
1 multidiafragma;
Procedimentos experimentais
Posicionamos o prisma no centro do painel óptico;
Regulamos o feixe de luz;
Inserimos dois ângulos por integrante no painel óptico a fim de mudar o ângulo de refração e o de reflexão.
Tomamos notas desses valores que foram usados para calcular o índice de refração do acrílico.
Fórmulas utilizadas
n1 . Senθ1 = n2 . Sen θ2
n1 = n do ar;
Senθ1 =senodo ângulo de incidência;
n2 = n do acrílico;
Sen. θ2 = seno do ângulode refração.
N do acrílico = n (ar) * sen. (ângulo de incidência) / sen. (ângulo de refração).
Utilizado: N ar = 1.0
Resultados
	θ de incidência
	θ de refração
	Índice de refração do acrílico (n2)
	 
	 
	 
	60º
	35º
	1.51
	45º
	29º
	1.46
	30º
	20º
	1.46
	50º
	30º
	1.53
	 
	 
	n2 médio = 1.49
n1 * senθ1 = n2 * Sen θ2
1.49 * senθ2 = 1 * sen 90º
sen θ2 = 1 / 1.49
θ2 = sen -1 (1 / 1.49)
θ2 = sen-1 0.6711
θ2 = 42.2º
Ponto crítico Experimental = 42.2º
Ponto crítico Teórico = 43º
Sendo que θ1 é o ângulo de incidência, e θ2, o ângulo de refração.
Conclusão
Diego –Após a realização do experimento intitulado “refração”, pode-se concluir que o ângulo de refração é sempre menor que o ângulo de reflexão. Isso pode ser percebido, na realização do experimento. Quando o raio de incidência foi 60º, o valor de reflexão foi de 59º, e o de refração foi de apenas 35º. Quando o valor do raio de incidência foi de 45º, o valor da reflexão foi de 44º, e o de refração foi de 29º. 
Foi também calculado o índice de refração do acrílico, através da fórmula = N do acrílico = n (ar) * sen (ângulo de incidência) / sen (ângulo de refração).Foram realizadas 4 medições, com os ângulos de incidência 60º, 45º, 30º e o de 50º. Após encontrar o valor da refração para cada ângulo de incidência, sendo os valores 35º, 29º, 20º e 30º, respectivamente, foi feito então o calculo através da fórmula citada acima, ea média desses valores foi o valor de 1.49 como índice de refração do acrílico.
Com o valor do índice de refração do acrílico já calculado, foi então encontrado o valor do ponto crítico, através da fórmula = n1 * senθ1 = n2 * Sen θ2, sendo encontrado o valor de 42.2º, que se aproxima muito do valor teórico, que é o de 43º.
Wanderson- Nesse experimento, vimos em prática à relação da perda de velocidade e comprimento de onda que é tido com a refração. É facilmente percebido quando analisamos os ângulos de incidência, reflexão e comparado aos de refração, pois para os ângulos de incidência, 60º, 45º, 30º e 50º respectivamente obtiveram 35º, 29º, 20º e 30º, como já visto no experimento de reflexão, esses valores por se tratar de um espelho liso teriam valores idênticos aos ângulos de incidência. Outro fato foi que com os valores obtidos no experimento achamos para cada ângulo de incidência, o índice de refração do acrílico, usando a fórmula, N1. Sen. θ1= N2.Sen. θ2 . A média desse índice ficou em 1.49, após sabermos o índice de refração do acrílico foi possível calcular o ponto crítico experimental, através da fórmula N1. Sen. θ1= N2.Sen. θ2e o ângulo de refração usado foi o de 90º, então encontramos 42,2º , para compararmos ao ponto crítico teórico que é 43º.
Experimento Espelhos Esféricos
Objetivos
Diferenciação entre os espelhos côncavos e convexos e determinação do foco teórico e experimental e as imagens formadas pelos espelhos côncavos e convexos.
Introdução Teórica
Espelhos esféricos
 
Chamamos espelho esférico qualquer calota esférica que seja polida e possua alto poder de reflexão.Quando a superfície refletiva considerada for interna, o espelho é chamadocôncavo, já nos casos onde a face refletiva é a externa o espelho é chamado convexo.
		
Um espelho côncavo é um segmento de uma superfície esférica que apresenta na parte interna o seu lado refletor. Para que este espelho tenha a formação de imagens nítidas, Carl Friedrich Gauss percebeu que os raios que chegam ao espelho, devem fazer pequenos ângulos com o eixo principal. Além disso, o ângulo de abertura do espelho deve ser menor que 10 graus. 
Os espelhos esféricos que respeitam essas condições são chamados "Espelhos de Gauss". Para aqueles com graus maiores com o eixo ou maior abertura do espelho, a imagem dada será borrada, já que os raios irão convergir em pontos diferentes. Considerando, assim, as propriedades dos espelhos esféricos, é possível determinar a posição e a orientação da imagem formada. 
Dependendo da posição que o objeto ocupa diante desse espelho podemos obter uma imagem conjugada real ou ainda virtual, quando o objeto situa-se sobre o plano focal do espelho. A sua orientação pode apresentar-se direita ou invertida, respectivamente, para imagens virtuais e reais, dependendo da posição do objeto em relação ao espelho. O espelho côncavo tem a característica, inclusive, de formar uma imagem imprópria, que é, na verdade, a não formação da imagem, mas considerada, fisicamente, formada no infinito.  Desse modo às aplicações desse tipo de espelho se limitam em circunstância bem particulares, já que a imagem varia de acordo com a posição do objeto. Os espelhos côncavos são utilizados na construção de alguns tipos de telescópios, projetores, refletores entre outros instrumentos ópticos.
Outra aplicação comum é em consultórios odontológicos, em que este tipo de espelho é utilizado para observar as características dos dentes. Alguns desses espelhos côncavos são usados para fazer maquiagem e também se valem das propriedades desse espelho, pois do mesmo modo que para o dentista, ao se maquiar diante de um espelho côncavo, estando o objeto bem próximo do espelho, entre o foco e o vértice, a imagem conjugada pelo espelho será virtual, direita e maior, o que irá proporcionar uma maior nitidez dos detalhes do objeto devido o aumento proporcionado.
Quando o objeto se encontra afastado do espelho côncavo a uma distância maior que a distância focal, a imagem obtida será real e proporcional, podendo ser ampliada, reduzida ou ainda, do mesmo tamanho do objeto, dependendo do afastamento além do foco do espelho.
Para os espelhos côncavos de Gauss pode ser verificar que todos os raios luminosos que incidirem ao longo de uma direção paralela ao eixo secundário passa por, ou convergem para, um mesmo ponto F - o foco principal do espelho.
O espelho convexo consiste em um tipo de espelho esférico onde sua reflexão ocorre no lado exterior da esfera, consiste em um espelho que altera a imagem refletida por ela deixando a sempre com uma imagem: virtual, direita, e menor que a imagem original do objeto. Para todo tipo de espelho esférico, inclusive o convexo, existem raios notáveis, que são definidos pelas leis dos raios.
Todo raio que incide passando pelo foco é refletido paralelamente.
Todo raio que incide paralelamente é refletido passando pelo foco.
O raio que incide em cima do vértice tem o mesmo ângulo de incidência e reflexão, se tomarmos como referência a linha imaginária que passa por cima do centro de curvatura e consequentemente pelo vértice.
Quando o raio incide passando pelo centro da curvatura ele é refletido na mesma direção.
Assim podemos definir equação dos espelhos esféricos;
Onde f é o foco do espelho;
P a distância do objeto ao vértice, e.
P' a distancia da imagem ao vértice.
F é a distancia entre o foco e o vértice.
Esta relação nos permite calcular a que distância do espelho se formará a imagem, quando conhecemos a distância focal do espelho e a distância do objeto a ele.
O foco do espelho convexo é virtual.E a distância entre o foco e o vértice do espelho, chamamos de distância focal.Pelos espelhos de Gauss a distância focal é a metade do raio de curvatura.
No caso dos espelhos convexos a continuação do raio refletido é que passa pelo foco. Tudo se passa como se os raios refletidos se originassem do foco.
Introdução experimental
Materiais utilizados
1 Painel óptico com medida de graduação;
1 Lanterna policromática;
1 Lente plana convexa de 4 dioptrias
1 Lente plana convexa de 8dioptrias
1 Multidiafragma ;
1 Espelho Côncavo e Convexo;
Fórmula utilizada:
	
Procedimentos experimentais
Ajustar a lanterna.
Posicionar a lente de 8 dioptrias, antes do multidiafragma.
Posicionar o multidiafragma, com as três aberturas,de forma a conseguir um feixe de luz constante e mais fino.
Posicionar o painel óptico em relação ao feixe de luz, com o feixe central passando pela origem.
Posicionar o espelho no lado côncavo e centro do painel óptico.
Anotar os valores encontrados.
Posicionar o espelho no lado convexo e centro do painel óptico.
Anotar os valores encontrados.
Determinando o foco experimental do espelho côncavo
Valor 43 milímetros.
Ponto Central: F= C/2 onde C=84 milímetros e F= 42 milímetros. 
Determinando o foco experimental do espelho convexo
Valor 42 milímetros.
Ponto Central: F= C/2 onde C=75 milímetros e F= 37.5 milímetros. 
Conclusão
Diego – Após a realização do experimento, foi possível caracterizar os espelhos quanto sua parte refletora. No espelho convexo, a parte refletora é a externa da esfera, enquanto nos espelhos côncavos, a parte refletora é a interna. Na parte experimental, foram encontrados valores bem satisfatórios ao ser calculado o foco experimental para ambos os espelhos. 
No espelho convexo, cujo valor teórico é de 37,5 mm, foi encontrado experimentalmente, o valor de 42 mm. 
No espelho côncavo, foi encontrado o valor experimental de 43 mm, sendo o valor teórico 42 mm.
As características da imagem formada pelo espelho côncavo é real, menor e invertida.
Já no espelho convexo, a imagem é sempre formada por um objeto colocado na frente do espelho. A imagem formada será sempre virtual, menor e direita
Wanderson- Pude notar nesse experimento a diferença entre os espelhos côncavos e convexos, que se diferenciam primeiramente porque o côncavo é a parte interna da esfera e o convexo é a parte externa da esfera, evidenciamos também o foco experimental onde para o espelho côncavo obtivemos 43 milímetros e para o convexo 42 milímetros, enquanto no teórico encontramos respectivamente 42 milímetros e 37,5 milímetros. Outro fato muito importante é quanto às imagens formadas por cada um dos espelhos, no caso do espelho côncavos, poderemos ter imagens virtual, direita e maior, tão quanto real e proporcional, podendo ser ainda ampliada, reduzida ou do mesmo tamanho do objeto, dependendo do afastamento além do foco do espelho.
Experimento Ampliação linear transversal
Objetivos
Determinar quais lentes são convergentes e quais lentes são divergentes.
Introdução Teórica
Sabemos que as lentes estão constantemente inseridas em nosso cotidiano,podemos definir lentes esféricas como sendo todo sistema óptico constituído de três meios homogêneos e transparentes.
As posições e as alturas do objeto e da sua respectiva imagem são determinadas através das mesmas equações já estudas nos espelhos esféricos. Sendo assim, de modo análogo ao procedimento adotado nos espelhos esféricos, a equação do aumento linear transversal pode ser determinada com base em relações de semelhança de triângulos, no processo de formação de imagens pelas lentes.
Vejamos a figura acima: ela nos mostra um objeto linear MN e sua correspondente imagem M’N’, ambos transversais em relação ao eixo principal, para uma lente esférica delgada, obtida a partir do método gráfico.
Os triângulos em destaque MNO e M’N’O são triângulos semelhantes. Portanto, temos:
Por definição, a relação;
É o aumento linear transversal, ou a ampliação. Sendo assim,temos:
Denominamos de aumento linear ou simplesmente amplificação o quociente entre a imagem (i) e o objeto (o).
Podemos dizer que a lente é um dos componentes ópticos mais utilizados para a formação de imagens em diversos sistemas ópticos. Por exemplo, elas são bastante utilizadas em máquinas fotográficas, filmadoras, telescópios, microscópios e principalmente na correção visual das pessoas.
De forma parecida com a dos espelhos, as lentes têm por finalidade modificar os raios de luz que nelas incidem. Elas mudam a trajetória dos raios por meio da refração. Sendo assim, podemos classificar as lentes em convergente e divergente.
Lente convergente
Para encontrar a posição e o tamanho de uma imagem formada por uma lente convergente, vamos analisar o comportamento de alguns raios que passam pela lente. O primeiro raio que vamos traçar é um raio que sai de um ponto do objeto e se propaga paralelo ao eixo da lente. Este tipo de raio, como vimos, sofre uma mudança de direção de modo a passar pelo foco da lente. Veja a figura abaixo.
Os três raios usados para encontrar a imagem de um ponto são: o que vem paralelo ao eixo e passa pelo foco (1), o que passa pelo centro da lente sem desviar-se (2) e o que passa pelo foco e sai paralelo ao eixo (3)
O segundo raio é o que passa pelo centro da lente. Este tipo de raio não é desviado e segue na mesma linha reta. Traçamos este raio partindo do mesmo ponto do objeto e verificamos a posição em que ele vai se encontrar com o raio que traçamos anteriormente.
Um terceiro raio é o que passa pelo foco da lente e sai paralelo ao eixo. Esse raio também vai se encontrar com os outros dois já traçados no mesmo ponto. Qualquer outro raio, saindo do mesmo ponto do objeto e que passe pela lente, será refratado e passará pelo mesmo ponto da imagem. Esta é a condição da formação da imagem: independente da direção do raio que parte do objeto, pois sabemos que os pontos intermediários da imagem deverão estar nas posições intermediárias entre os pontos extremos, como ilustra a figura abaixo.
A imagem pode ser facilmente determinada usando os 3 raios: paralelo ao eixo, passando pelo centro da lente e um passando pelo foco
Lente divergente
Podemos recorrer ao mesmo procedimento usado para lentes convergentes para traçar os raios que passam por uma lente divergente. O primeiro é um raio que chega paralelo ao eixo e é desviado pela lente como se tivesse sido originado ao ponto focal. Observe a linha tracejada da figura abaixo, mostrando que o prolongamento do raio difratado passa pelo ponto focal dessa lente.
O raio que passa pelo centro da lente não se desvia. O que se dirige para o foco (que fica depois da lente) é desviado de modo a sair paralelo ao eixo da lente. Este último caso é o inverso do primeiro raio que traçamos.
Observe que se invertermos a direção dos raios, eles deverão percorrer o caminho inverso. Isso também serve para os raios traçados para a lente convergente. Na figura abaixo vemos a formação da imagem com uma lente divergente. A imagem é virtual e menor do que o objeto.A imagem formada por uma lente divergente é virtual e menor do que o objeto.
Introdução experimental
Materiais utilizados
1 painel óptico com medida de graduação;
1 lanterna policromática;
1 lente plana convexa de 8 dioptrias;
1 lente plana convexa de 4 dioptrias;
1 multidiafragma;
1 régua.
Fórmula utilizada:
Procedimentos experimentais
Primeira etapa;
Primeiramente posicionamos a lâmpada a 0mm.
Ajustamos o multidiafragma a 18 mm.
Colocamos a lente 8 dioptrias a 160 mm.
Colocamos a lente 4 dioptrias a 525 mm.
Em seguida posicionamos cada uma das lentes a fim de analisarmos se era convergentes ou divergentes.
Na segunda etapa;
Posicionamos a lâmpada a 0mm.
Colocamos a lente 8 dioptrias a 0 mm.
O multidiafragma a 18 mm.
E o painel óptico a frente do conjunto.
Resultados
PRIMEIRA ETAPA DO EXPERIMENTO:
Primeira lente utilizada: 
Resultado: convergente
Segunda lente utilizada: 
Resultado: convergente
Terceira lente utilizada: 
Resultado: divergente
Quarta lente utilizada: 
Resultado: convergente
Quinta lente utilizada: 
Resultado: divergente
SEGUNDA ETAPA DO EXPERIMENTO:
P’= I
P O
Onde 
P= Distância “F”, multidiafragma, até a lente.
I = Tamanho da imagem de “F”.
P’= Distância do painel até a lente.
	DIEGO
	1º MEDIDA
	2º MEDIDA
	 
	 
	 
	P
	390mm
	400mm
	P'
	585mm
	600mm
	Altura do "F"
	20mm
	19mm
	Wanderson
	1º MEDIDA
	2º MEDIDA
	 
	 
	 
	P
	365mm
	390mm
	P'
	565mm
	575mm
	Altura do "F"
	21mm
	17mm
	Objeto
	Imagem
	 
	 
	P
	o
	P'
	i
	i/o
	P'/p
	365
	12
	565
	21
	1,75
	1,55
	390
	12
	575
	17
	1,42
	1,47
	390
	12
	585
	20
	1,67
	1,5
	400
	12
	600
	19
	1,58
	1,5
Conclusão
Diego - Após realização do experimento intitulado Ampliação Linear Transversal, foi possível concluir que:
Primeira etapa do experimento: nesse momento do experimento, foram utilizadas 5 lentes, as quais foram afixadas no painel óptico, e ao direcionar sob as lentes o feixe de luz vindo da lanterna policromática, foi visualizado que na lente 1, na lente 2 e na lente 4, os raios de luz se aproximaram um dos outros ao longo de sua trajetória, sendo dessa forma então convergentes. Já nas lentes 3 e 5, os raios de luz se distanciaram um dos outros ao longo de sua trajetória, sendo dessa forma então divergentes.
Segunda etapa do experimento: nessa parte do experimento, foram realizadas por duas vezes as medições. Primeiramente foi medida a distância P, que era a distância entre a fonte de luz e o objeto, sendo encontrado os valores de 390mm na primeira medição, e de 400mm na segunda. Em seguida foi medida a distância P’, que era a distância entre a fonte de luz e a imagem, sendo encontrado os valores de 585mm na primeira medição e de 600 mm na segunda. Também foi medido a altura da letra F, sendo encontrado o valor de 12 mm para o seu tamanho real, e ao medir o tamanho de sua imagem projetada, foram encontrados os valores de 20 mm na primeira medição e de 19 mm na segunda. Dessa forma, foi utilizado a formula: , onde pode-se concluir que essa relação é valida, pois para a primeira medição, foi encontrada a relação de (P’ / P) = 1.5 para (I / O) = 1.58, e para a segunda a relação de (P’ / P) = 1.5 para (I / O) = 1.67. Esses valores ficaram bem próximo do esperado, dentro de uma margem de erro aceitável, verificando dessa forma um bom e satisfatório resultado.
Wanderson- Na etapa um, verificamos a diferença entre as lentes divergentes e convergentes, sendo as lentes1,2 e 4 convergentes, o caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento convergente é o de uma lente biconvexa, pois os feixes de luz após as lentes se aproximam e as lentes 3 e 5 divergentes pois os feixes de luz para essas se distanciaram, o caso mais comum é o que a lente tem índice de refração maior que o índice de refração do meio externo. Nesse caso, um exemplo de lente com comportamento divergente é o de uma lente bicôncava. Na etapa dois colemos as medidas P, P’ e i, que são respectivamente as distâncias entre o multidiafragma e a lente, distância do painel até a lente e tamanho da imagem e quando ao tamanho real fixo “o”, a medida era 12, com esses valores em mãos conseguimos determinar a relação de igualdade entre I/O=P’/P, uma vez que os valores achados para I/O foram, 1,75 e 1,42 enquanto os valores respectivos para P’/P foram 1,55 e 1,47.
Bibliografia
MARQUES, Domiciano. Aumento Linear Transversal. Disponível em:
<http://www.brasilescola.com/fisica/aumento-linear-transversal.htm> acesso em 01 jun. 2015
MARQUES, Domiciano. Lentes convergente e divergente. Disponível em:
<http://www.alunosonline.com.br/fisica/lentes-convergente-divergente.html> acessoem 09 jun. 2015
SÓ FÍSICA. Lentes esféricas convergentes. Disponível em:
<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Lentesesfericas/convergentes.php> acesso em 09 jun. 2015
SÓ FÍSICA. Lentes esféricas divergentes. Disponível em:
<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Lentesesfericas/divergentes.php> acesso em 09 jun. 2015