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neste relatorio é abordado os experimentos de reflexão com dados reais
Tipologia: Provas
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Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - CCET
Departamento de Física
Disciplina: Experimentos de Física IV
Identificação do Aluno Nome: Lucas nathan pereira da silva Curso: Física - Bacharelado Turma: 01 Data da prática: 22/05/
São Luís - MA, 2023
1.2 Lentes 1 INTRODUÇÃO
espelho em questão pela equação de gauss
1 f
p
p′^
relação válida para espelhos e lentes. É importante destacar que a formação da imagem também abrange outra questão que é a relação entre o tamanho real do objeto e o tamanho da imagem formada do objeto, essa relação é chamada de coeficiente de ampliação linear do objeto M , de modo que
h′ h
p′ p
onde h′^ e h são os tamanhos da imagem e do objeto respectivamente.
Uma lente é um meio transparente limitado por duas superfícies curvas ou uma superfície curva e uma plana. Elas podem ser utilizadas para focar, divergir ou alterar a trajetória dos raios de luz que as atravessam.
As lentes são classificadas em dois tipos principais: lentes convergentes e lentes divergentes. As lentes convergentes são mais espessas no centro do que nas bordas e têm a capacidade de convergir os raios de luz paralelos em um único ponto focal, formando uma imagem real. Já as lentes divergentes são mais finas no centro do que nas bordas e espalham os raios de luz, criando uma imagem virtual que parece se originar de um ponto focal virtual, e isso se deve ao fato de que o ponto focal neste caso é o ponto onde as projeções dos raios luminosos que divergem em relação ao centro da lente se intersectam, não os raios em si, mas as projeções.
Figura 1: Lente convergente(a); Lente divergente(b)
A distância entre a lente e o ponto focal é chamada de distância focal (f) anteriormente mencionada é uma propriedade importante das lentes. Ela determina a forma como a luz é refratada e como a imagem é formada. a imagem formada para a lente divergente é direita e virtual e está localizada entre
Figura 2: Formação de imagem lente convergente(a); Formação de imagem lente divergente(b)
o objeto e a lente, enquanto que a imagem formada pela lente convergente é real e invertida, localizada atrás da lente, como pode ser visto na (figura.2). Para lentes convergentes, a distância focal é positiva,
1.2 Lentes 1 INTRODUÇÃO
enquanto para lentes divergentes é negativa. Além da distância focal, outras características das lentes incluem o raio de curvatura das superfícies, a espessura da lente e o índice de refração do material dado por 1 f
= (n − 1)
onde n = n n^12 é o índice de refração relativo dos dois meios e R 1 e R 2 são os raios de curvatura de cada superfície que compõe a lente. Esses parâmetros afetam a forma como a luz é refratada e, consequentemente, a formação da imagem.
3.1 Materiais 3 MATERIAL E MÉTODOS
h′^ = 0, 7 cm = 7mm para M = 0, 7 e h′^ = 4mm para M = 0, 4 , as medidas foram obtidas de modo a revesar quem as media com o objetivo de obter um espaço amostral maior das medidas, vale ressaltar que a imagem formada era uma imagem real e invertida para este tipo de lente, e que o foco nominal dado pela fabricante da lente era de f = 110mm.
A prática 2 consistiu em obter as as distâncias lente-imagem(p’) e as medidas do tamanho da imagem formada(h’) fazendo variar as distâncias entre fonte-lente(p) de modo que obtivemos medidas de p em passos de 5cm para cada medida„ ao todo foram 10 medidas de p, ao passo que foram consequentemente 10 medidas de p’ e h’, para este caso de lente tomamos o anteparo de modo que este foi colocado atrás da lente para que pudéssemos obter a formação da imagem, como pode ser visto abaixo a explicação do por que o esquema 2 foi montado de maneira diferente do esquema 1 é de que a
Figura 4: Esquema prática 2
lente era de um tipo diferente, de modo que a imagem era formada apenas atrás da lente, ou seja uma imagem virtual, e neste caso tambem invertida, por isso o anteparo foi colocado nessa posição com o objetivo de obter a formação da imagem.
A partir dos dados obtidos montamos a tabela abaixo (tab.1) de modo que obtivemos as razões de p e p’ na forma de M constantes para dois valores distintos M = 0, 4 e M = 0, 7 , de modo que obtivemos as medidas em centímetros utilizando uma régua com precisão de 0,5mm( unidade dos erros de p e p’ na tabela), deste modo utilizando a propagação de erros obtivemos as relações de (^1) p e (^) p^1 ′ , de modo a calcular os erros obtidos por essa operação, estes podem ser vistos na tabela e tem unidade de (mm)−^1
M p(mm) erro 1/p erro p’(mm) erro 1/p’ erro 1/f erro 0,7 270 0,5 0,003703 0,000007 189 0,5 0,005291 0,000014 0,008994 0, 0,7 307 0,5 0,003257 0,000005 166 0,5 0,006024 0,000018 0,009281 0, 0,7 340 0,5 0,002941 0,000004 161 0,5 0,006211 0,000019 0,009152 0, 0,7 279 0,5 0,003584 0,000006 193 0,5 0,005181 0,000013 0,008765 0, 0,4 437 0,5 0,002288 0,000003 153 0,5 0,006535 0,000021 0,008824 0, 0,4 425 0,5 0,002352 0,000003 152 0,5 0,006578 0,000022 0,008931 0, 0,4 462 0,5 0,002164 0,000002 153 0,5 0,006535 0,000021 0,008700 0, 0,4 424 0,5 0,002358 0,000003 153 0,5 0,006535 0,000021 0,008894 0,
Tabela 1: Tabela de medidas
A partir destes resultados calculamos a relação (^1) f e seus respectivos erros também em unidades de (mm)−^1 , com esses resultados foi possível inferir os valores para o foco da lente utilizada em questão para cada medida a valor de M fixados, como pode ser visto na tabela abaixo (tab.2):
f erro 111,2 0, 107,7 0, 109,3 0, 114,1 0, 113,3 0, 112 0, 114,9 0, 112,4 0,
Tabela 2
de modo que com esses resultados pudemos calcular o valor do foco da lente
f = (111, 8 ± 0 , 2)mm (5)
comparando ao valor nominal do foco desta lente, f = 110mm, temos um erro relativo de
ϵ =
ou seja, um erro relativo de ϵ = 1, 8%, um valor baixíssimo mostrando que obtivemos medidas bastante acuradas do valor do foco, podemos calcular também o valor do raio da circunferência( curvatura) da lente esférica em questão R = (223, 6 ± 0 , 4)mm (7)
HALLIDAY, D, RESNICK, R, & WALKER, J. 2016. Fundamentos de Física - Óptica e fisica moderna. 10 º edn. Vol. 4.
Nussenzveig, Moysés. 2013. Física Básica. 5 edn. Vol. 4. Blucher.
SANTOS, C.C. DOS. 2023. Espelhos e lentes esféricas.
