Relatório - Formação de Imagens

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Universidade Federal de Viçosa
Centro de ciências exatas
Departamento de física
FIS 120 – Laboratório de Física
Formação de Imagens
Renata Machado Penna - 64256
Viçosa – MG
Outubro 2012
1- TÍTULO:
Formação de Imagens
2- OBJETIVO GERAL:
Determinar experimentalmente a distância focal de espelhos e lentes
3- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Damos o nome de formação de imagem à capacidade de alguns sistemas de focalizar (concentrar), em uma dada região do espaço a luz proveniente de uma fonte pontual. Esta região onde a luz converge é chamada de imagem da fonte pontual. Podemos pensar que um objeto extenso é formado por infinitas fontes pontuais de luz deslocadas espacialmente uma das outras, desta forma se um sistema é capaz de formar a imagem de uma fonte pontual de luz, ele será capaz de formar a imagem de um objeto extenso.
A formação de imagem pode ser perfeitamente descrita utilizando-se um tratamento simples para a luz, chamado de Óptica Geométrica. No modelo da óptica geométrica, a luz é descrita por raios que representam a direção de propagação da luz. A óptica geométrica pode ser pensada como o limite da óptica ondulatória quando o comprimento da onda da luz vai à zero, e pode ser empregado quando as dimensões dos objetos que interagem com a luz são muito maiores que o comprimento de onda da luz.
Seja um sistema óptico projetado para se obter uma imagem de um objeto. Esta imagem é classificada de duas formas: imagem real e imagem virtual. Numa imagem real o raio luminoso passa efetivamente pelo ponto imagem; na imagem virtual a luz se comporta como se divergisse do ponto imagem sem, entretanto, passar efetivamente por ele. Exemplo:
Estes sistemas ópticos são constituídos por diafragmas, superfícies refringentes ou refletoras planas ou curvas. As superfícies esféricas podem ser classificadas de duas formas: superfície côncava e convexa. Uma superfície esférica, quando vista de dentro, é dita côncava e quando vista de fora é convexa.
4- METODOLOGIA:
● Primeira parte: espelho côncavo.
Material utilizado:
Banco ótico com anteparo, espelho côncavo (f=10 cm), trena e régua milimetradas, objeto luminoso (vela ou lâmpada incandescente).
Procedimento:
a) Foi montado o banco ótico, com o espelho côncavo, anteparo e objeto (vela ou lâmpada incandescente), de forma a obter imagens reais.
b) Para diferentes distâncias do objeto ao espelho (superiores à distância focal), foram medidas as respectivas distâncias da imagem, utilizando uma trena milimetrada, completando a tabela abaixo.
c) Variando o ângulo de incidência foi completada a tabela abaixo.
	o (cm)
	12,00
	13,00
	14,00
	16,50
	40,00
	i (cm)
	67,00
	47,00
	44,00
	29,00
	12,00
	f (cm)
	10,2
	10,2
	10,6
	10,5
	9,2
● Segunda parte: lente convergente.
Material utilizado:
Banco ótico com anteparo, lente convergente (f=20 cm), trena e régua milimetradas, objeto luminoso (vela ou lâmpada incandescente).
Procedimento:
a) Foi obtida, com a lente convergente, a imagem de um objeto muito distante (o >>> f) e anotado o i obtido. A que corresponde a distância i obtida? i= (44,0) cm
b) Foi montado, em seguida, o banco ótico, distanciando o objeto luminoso do anteparo de uma distância previamente estabelecida (D = 1,20 m).
c) Mantendo fixa essa distância D, movimente a lente entre o objeto e o anteparo até obter, nesse último, duas imagens nítidas. Foram marcadas as posições dessas imagens e medido a distância d entre elas. d= (71,0) cm.
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO:
● Primeira parte: espelho côncavo.
ATIVIDADES:
Faça uma ilustração da montagem.
Sabendo que fesperado= 10,00 cm, determine o erro relativo percentual obtido na realização da prática.
Erro = Valor esperado – Valor encontrado x 100
 Valor esperado
Erro = 10,14 – 10,00 x 100 = 1,4%
 10,00
Através do gráfico de 1/i versus 1/o, determine a distância focal do espelho. Utilize o papel milimetrado.
● Segunda parte: lente convergente.
ATIVIDADES:
Faça uma ilustração da montagem.
A partir da equação de Bessel, equação (2), determine a distância focal da lente e compare esse resultado com o valor esperado e com o valor obtido a partir da captação da imagem de um objeto no infinito.
f = (D² - d²) f = (120² - 71²) 14400 – 5041 = 19,5cm
 4D 4 x 120 480
A distância focal obtida foi 0,5 cm, menor que a distância focal real de 20 cm, predeterminada da lente utilizada, essa diferença se dá devido a erros de medidas dos manipuladores diminuindo a precisão dos resultados.
Sabendo que fesperado= 20,00 cm, determine o erro relativo percentual obtido na realização da prática.
Erro = Valor esperado – Valor encontrado x 100
 Valor esperado
Erro = 20 – 19,5 x 100 = 2,5%
 20
6- BIBLIOGRAFIA:
 Citar toda a bibliografia consultada. (Não somente as indicadas no programa. Citar inclusive as
páginas de internet pesquisadas, se esse for o caso.)