Atividade 1 - Alinhamento e estudo de uma lente simples
Atividade preparatória para a tomada de dados
Partir da condição em que o feixe laser está perfeitamente alinhado com a lente (o feixe cruza o centro da lente e se propaga paralelamente ao eixo óptico do sistema).
Suponha que você desloque verticalmente, de uma distância d, a posição que o feixe laser atinge a lente, mas mantendo-o paralelo ao eixo óptico do sistema. Encontre a posição x em que o feixe atinge o anteparo (em relação à posição em que o atingia quando o feixe passava pelo centro da lente) em função de d e da distância l entre a lente e o anteparo.
- a distancia entre o laser e a lente é importante? Sim/não, por que?
- DICA: use a propriedade das lentes e faça uma construção geométrica
A lente que será usada no experimento tem fC ≈ 20 cm. É possível, com a medida acima, estimar fC ? Sim/não, como?
Figura 1 - Esquema do problema pre-Lab
Experimento
Estão disponíveis (figura 2):
- um trilho óptico com ajustes de alinhamento,
- uma lente convergente
- um suporte para a lente, com ajustes de posição (2D) e ângulo (2)
- uma fonte laser
- suporte com macaquinho para o laser (com ajustes)
- um anteparo furado e um anteparo para projeção de imagens
Figura 2 - O que vamos usar nessa semana
No final da atividade o arranjo ficará parecido com o mostrado na figura 3.
Figura 3 - Arranjo montado (situação em UMA das etapas da medida)
Checagem do arranjo experimental
Antes de iniciar a montagem do arranjo experimental (em qualquer experimento) é importante verificar as condições dos equipamentos utilizados para minimizar a chance de problemas nos dados experimentais. Sendo assim deve-se
- Verificar se o trilho ótico está bem nivelado
- Verificar os suportes dos elementos ópticos. Qual a referência para fazer a medida na régua colada ao trilho e como os suportes são ajustados
- Verificar se as lentes estão limpas e desengorduradas. Fazer medidas com as lentes sujas é garantia de problemas. Se estiverem sujas elas devem ser limpas. USE APENAS LENÇO DE PAPEL MOLHADO COM ÁLCOOL. Não é necessário retirar a lente do suporte branco.
- Verificar se a fonte lazer está funcionando adequadamente.
Etapas da atividade
- O sistema foi alinhado e montado como mostrado na figura 3 e no vídeo de demonstração da atividade 1.
- Move-se a fonte laser na vertical e observa-se como a posição do feixe muda no anteparo. De posse desses dados faça um gráfico e determine a distância focal da lente utilizada.
Figura 4. Os suportes para a lente a para o laser