Formação de imagens com lentes delgadas: uma proposta para o ensino de óptica
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2007 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/8206 |
Resumo: | Em geral, nos cursos de Óptica, os conceitos da lei de Gauss e os métodos de Bessel e Abbe para a formação de imagens nítidas em um arranjo óptico são apresentados aos alunos a priori, sem nenhuma justificativa [1,2,3,4,5]. Ao aluno só resta “verificar” as fórmulas apresentadas. A proposta deste trabalho é ensinar estes conceitos físicos da óptica geométrica partindo-se da observação e análise da formação de imagens com lentes delgadas e obtermos, deste modo, as equações da óptica apresentadas habitualmente nos livros didáticos. A lei de Gauss, também conhecida como equação dos pontos conjugados, estabelece uma relação entre as distâncias do plano imagem à lente (I) e o plano objeto à lente (O) e a distância focai da lente utilizada. O método de Bessel é, em geral, empregado na determinação da distância focai/de um sistema de lentes. Ele é executado variando-se a posição da lente em relação ao plano imagem, mantendo-se fixa a distância entre o objeto e o anteparo. Verifica-se então que existem duas posições distintas para formação de imagens nítidas. O método de Abbe é uma variante do método de Bessel e também é recomendado para a determinação da focai/de um sistema de lentes. Ele consiste em, uma vez formada a imagem do objeto no plano focai com o auxílio das lentes, as mantemos fixas em relação ao plano focai e movemos o objeto para uma nova posição. O plano imagem é então deslocado até obtermos a formação de uma nova imagem nítida. Mostramos neste trabalho que partir da observação da formação de imagens de diferentes tamanhos – segundo o arranjo óptico feito com o objeto, as lentes e o plano imagem –, podemos construir com os alunos o modelo matemático para formação de imagens em um plano focai. Desta forma, sem antecipar nenhum dos métodos aos alunos, os conceitos da Lei (Jp Gauss e os métodos de Bessel e Abbe para a formação de imagens nítidas em um arranjo Óptico se constroem durante o processo de aquisição e análise dos dados experimentais assim como as suas representações algébricas. |
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Barbosa, Daniele FreitasSoares, Vitorvani2019-05-27T18:19:41Z2023-11-30T03:03:27Z2007BARBOSA, Daniele Freitas. Formação de imagens com lentes delgadas: uma proposta para o ensino de Óptica. 2007. 44 f. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em Física) – Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2007.http://hdl.handle.net/11422/8206Submitted by Robson Teixeira (teixeira@if.ufrj.br) on 2019-05-27T18:19:41Z No. of bitstreams: 1 DFBarbosa.pdf: 6179790 bytes, checksum: 293367ad2b78545ae5b0db70a550eaab (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-27T18:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DFBarbosa.pdf: 6179790 bytes, checksum: 293367ad2b78545ae5b0db70a550eaab (MD5) Previous issue date: 2008-01-31Em geral, nos cursos de Óptica, os conceitos da lei de Gauss e os métodos de Bessel e Abbe para a formação de imagens nítidas em um arranjo óptico são apresentados aos alunos a priori, sem nenhuma justificativa [1,2,3,4,5]. Ao aluno só resta “verificar” as fórmulas apresentadas. A proposta deste trabalho é ensinar estes conceitos físicos da óptica geométrica partindo-se da observação e análise da formação de imagens com lentes delgadas e obtermos, deste modo, as equações da óptica apresentadas habitualmente nos livros didáticos. A lei de Gauss, também conhecida como equação dos pontos conjugados, estabelece uma relação entre as distâncias do plano imagem à lente (I) e o plano objeto à lente (O) e a distância focai da lente utilizada. O método de Bessel é, em geral, empregado na determinação da distância focai/de um sistema de lentes. Ele é executado variando-se a posição da lente em relação ao plano imagem, mantendo-se fixa a distância entre o objeto e o anteparo. Verifica-se então que existem duas posições distintas para formação de imagens nítidas. O método de Abbe é uma variante do método de Bessel e também é recomendado para a determinação da focai/de um sistema de lentes. Ele consiste em, uma vez formada a imagem do objeto no plano focai com o auxílio das lentes, as mantemos fixas em relação ao plano focai e movemos o objeto para uma nova posição. O plano imagem é então deslocado até obtermos a formação de uma nova imagem nítida. Mostramos neste trabalho que partir da observação da formação de imagens de diferentes tamanhos – segundo o arranjo óptico feito com o objeto, as lentes e o plano imagem –, podemos construir com os alunos o modelo matemático para formação de imagens em um plano focai. Desta forma, sem antecipar nenhum dos métodos aos alunos, os conceitos da Lei (Jp Gauss e os métodos de Bessel e Abbe para a formação de imagens nítidas em um arranjo Óptico se constroem durante o processo de aquisição e análise dos dados experimentais assim como as suas representações algébricas.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilInstituto de FísicaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::OTICAÓpticaVisãoEnsino de físicaFormação de imagens com lentes delgadas: uma proposta para o ensino de ópticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINALDFBarbosa.pdfDFBarbosa.pdfapplication/pdf6179790http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/8206/1/DFBarbosa.pdf293367ad2b78545ae5b0db70a550eaabMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/8206/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/82062023-11-30 00:03:27.985oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:03:27Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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