O documento discute vários instrumentos ópticos, incluindo como o olho humano funciona, máquinas fotográficas, projetores de slides, lupas, microscópios, lunetas astronômicas e terrestres, e periscópios. Estes instrumentos usam lentes e espelhos para formar imagens ampliadas ou projetadas de objetos, permitindo que sejam vistos de forma nítida.

1. Trabalho de
Física
Grupo: Júlia Braga, Paula Roman,
Mayara Estrella e Bruno Pereira

2. Instrumentos Ópticos
° Os instrumentos ópticos são muito comuns no
nosso dia-a-dia. Eles são equipamentos
construídos para auxiliar a visualização do que
seria muito difícil ou impossível de enxergar sem
eles. As peças fundamentais que compõem a
maioria dos instrumentos ópticos são
os espelhos e lentes.

3. Olho Humano
° Anatomia

4. • Funcionamento
Como nós enxergamos? Nossos olhos são como um câmara
fotográfica. Ambos têm uma abertura para a passagem de luz,
uma lente e uma anteparo onde a imagem é recebida e
registrada. Quando os raios de luz provenientes de um objeto
atravessam essa lente, forma uma imagem real e invertida
localizada exatamente sobre a retina para que ela seja nítida. A
retina transmite as informações ao cérebro, através do nervo
ótico, que processa uma inversão da imagem fazendo com que
nós vejamos o objeto na sua posição normal. É assim que a
gente vê.

5. Esquema da formação da imagem.

6. Instrumentos de Projeção
• Máquina Fotográfica
• As máquinas fotográficas evoluíram muito. Antes elas eram
compostas com apenas uma lente, e hoje em dia são
compostas com diversas lentes.

7. A máquina está representada por uma única lente convergente
que forma uma imagem real e invertida do objeto fotografado,
sobre o filme situado na parte posterior da máquina.
A luz, ao incidir sobre o filme, provoca reações químicas, fazendo
com que a imagem fique gravada. O filme vai apresentar a
imagem em negativo, ou seja, as partes do filme que recebem
mais luz tornam-se escuras e vice-versa.
Para que seja fornecida sobre o filme uma imagem real e menor
do objeto, ele deve estar situado antes da dupla distância focal.

8. ° Projetor de Slides
Um projetor de slides serve para projetar em uma tela uma
imagem real e aumentada do objeto que está no slide.
Basicamente, ele é constituído de uma lente convergente, como
objetiva, e uma lâmpada cujo filamento está situado no centro
de curvatura do espelho côncavo que juntos servem para
iluminar com bastante intensidade o slide.

9. Instrumentos de Observação
• Lupa
A lupa é uma lente convergente que fornece uma
imagem virtual direita e aumentada de um objeto
real. Quando a lupa é presa a um suporte, ela recebe
o nome de microscópio simples.

10. ° Microscópio Composto
Um microscópio ótico é utilizado para observar objetos de
pequenas dimensões. A parte ótica do microscópio é constituída
basicamente de duas lentes convergentes, geralmente
compostas, associadas coaxialmente (possuem o mesmo eixo
ótico), que são objetiva que está próxima ao objeto e a ocular
com a qual observamos a imagem fornecida pela objetiva.

11. ° Na imagem abaixo, um esquema simplificado
do funcionamento do microscópio composto.

12. ° Conclusão: O aumento linear do microscópio é
igual ao produto do aumento linear transversal da
objetiva pelo aumento linear transversal da ocular.
° Os aumentos dos microscópios variam entre 300 e
2000 vezes. Não pode ser maior que estes valores
porque quando as dimensões, a serem observadas,
forem da ordem do comprimento de luz, ocorre o
fenômeno da difração, fazendo com que se perca a
nitidez da imagem.
° Já os microscópios eletrônicos, que utilizam feixes
de elétrons, produzem aumentos superiores a 100
000 vezes.

13. - Lunetas
° Luneta Astronômica
A luneta ou telescópio de refração é utilizada
para observar objetos distantes. A luneta
astronômica tem, duas lentes convergentes: a
objetiva que apresenta grande distância focal
e a ocular.

14. Observe que os focos da ocular e da objetiva
praticamente coincidem.
O aumento visual de uma luneta é expresso pela relação
entre as distâncias focais da objetiva (f1) e da ocular (f2):
A = f1 / f2
A desvantagem da luneta astronômica para observar
objetos terrestres é que ela fornece uma imagem
invertida.

15. ° Luneta Terrestre
A luneta terrestre é semelhante à
astronômica só que a imagem
final obtida é direita.
Luneta feita por Galileu, em 1609

16. ° A distância entre as duas lentes é aproximadamente igual a
diferença entre as duas distâncias focais (na construção do
telescópio coloca-se esta distância igual). A primeira imagem I1I'1,
fornecida pela objetiva, se forma sobre o foco imagem da
objetiva (F'1). Esta imagem vai servir como objeto virtual para a
ocular. A imagem final I2I'2 é direita, virtual e maior. O aumento
angular de uma luneta (A) é dado pela expressão:
A = - f1 /f2 ; onde f1 é a distância focal da objetiva e f2 é a
distância focal da ocular.

17. • Periscópio
Para quê serve um periscópio? Serve para observar objetos que não
estão no mesmo nível do olhos. Um periscópio é constituído,
basicamente, de dois espelhos colocados inclinados de 45o ou de dois
prismas de reflexão total.
Um exemplo de Periscópio é
aquele instrumento que fica
acoplado no submarino para
observar objetos fora d’água.
O raio de luz ao incidir no primeiro espelho reflete, incidindo no
segundo espelho. Após incidir no segundo espelho, o raio de luz
reflete novamente, atingindo o olho do observador.