Atividade 3 - Verificando a aproximação das lentes delgadas
Experimento 1 – atividade 3
A aproximação de lentes delgadas é realmente boa?
Nas atividades anteriores, foram determinadas as distâncias focais de uma lente divergente e uma convergente. Em particular na atividade 2, as distâncias da lente divergente ao objeto (o) e da convergente à imagem (i) foram medidas a partir do centro das lentes, o que é um procedimento razoável, assumindo que as lentes são em boa aproximação delgadas. Entretanto, sabemos que as lentes utilizadas não são realmente delgadas. Elas possuem uma espessura.
O objetivo dessa atividade consiste em verificar se a aproximação de lentes delgadas foi realmente boa dentro das incertezas envolvidas. Para tal, devemos determinar as posições dos planos principais das lentes. A partir disso, verificar o quanto estamos “errando” ao medir as distâncias em relação ao centro, fazer as correções nas medidas das atividades 1 e 2 e reanalisar os dados.
Alguns dados das lentes são necessários:
Lente divergente: n = 1,5 Em módulo R1 = (111,0 ± 1,1) mm e R2 = (111,0 ± 1,1) mm (atenção aos sinais )
Espessura no centro = 4,7 mm Espessura nas bordas = 14 mm Diâmetro = 65 mm
Lente convergente: n = 1,5 Em módulo R1 = (192,3 ± 1,9) mm e R2 = (192,3 ± 1,9) mm (atenção aos sinais )
Espessura no centro = 19 mm Diâmetro = 100 mm
OBS: as incertezas das espessuras, diâmetros e índice de refração podem ser desprezadas.
Portanto, as tarefas seriam:
- Determinar as posições dos planos principais das lentes a partir das relações fornecidas para h1 e h2.
- Utilizar o software Optgeo para desenhar as lentes utilizando os dados de raio, espessura e índice de refração fornecidos. Determinar a posição dos planos principais utilizando raios vermelhos com comprimento de onda 633 nm e com o índice de refração adequado. Comparar com os valores calculados no item anterior.
- O que deve ser corrigido na atividade 1 se consideramos agora a lente como espessa? Efetuar a correção, refazer a análise e discutir, dentro das incertezas , se a aproximação de lente delgada é adequada.
- Corrigir as distâncias o e i da atividade 2 . Algo mais a ser corrigido? Refazer o ajuste e a partir das incertezas nos valores de fd e fc sem e com correção, discutir se a aproximação de lentes delgadas é adequada em nosso caso.