Manual do produto (PT)
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1. o entre dois meios Caso o ngulo de incid ncia for maior que o ngulo cr tico n o h mais refra o e a totalidade da luz refletida Neste caso fala se de reflex o total 83 E6d Reflex o total Propaga o da luz em condutores de luz U17300 A luz se propaga num condutor de luz gra as refle x o total O par metro a abertura num rica determi na qual o ngulo que n o deve ser ultrapassado Ele corresponde ao seno do ngulo de entrada m ximo da luz Tamb m determina se o menor r dio quando o condutor dobrado por esse par metro Ele n o deve ser ultrapassado quando o condutor de luz for instala do A A E7 Deslocamento de um raio luminoso placa de acr lico plano paralela U17300 U17301 Quando um raio luminoso atravessa uma placa plano paralela a sua dire o n o alterada O raio emer gente deslocado num valor d Para uma placa de es pessura h resulta para d h sin a cos B d E8 Deslocamento de um raio luminoso ar entre duas placas de acr lico plano paralelas U17301 Neste caso ocorre um deslocamento entre o raio inci dente e o raio emergente Por m o deslocamento ocor re no sentido contr rio do deslocamento com a placa de acr lico 29 Acr lico Acr lico 29 E9a Desvio de um raio luminoso atrav s de um prisma de acr lico U17300 U17301 Um raio luminoso incidente num prisma de acr lico no ponto A refratad2. Ga Ena GRAs anna IA AO A O A ESESERES Innanaa E21b Par metros de lentes grossas Dist ncia focal U17300 U17301 Lentes grossas s o aquelas nas quais a espessura n o desprez vel Ao definir se a dist ncia focal deve se le var em considera o a dist ncia entre os dois planos principais H e H 91 E22a Modelo de olho U17300 transpar ncia A Raios luminosos paralelos ao eixo tico s o refratados pelo cristalino e se encontram num ponto sobre a reti na Colocar o cristalino 1 diretamente atr s da linha O Retina Lente ocular E22b Modelo de olho miopia U17300 transpar ncia A Raios luminosos paralelos ao eixo tico s o refratados pelo cristalino e se encontram num ponto antes da retina Colocar o cristalino 2 diretamente atr s da linha O e a lente de corre o 5 entre a linha O e O Lente ocular Retina E22c Modelo de olho hipermetropia U17300 transpar ncia A Raios luminosos paralelos ao eixo tico s o refratados pelo cristalino e se encontram num ponto atr s da re tina A lente de corre o uma lente convergente Para a dist ncia focal f do sistema de lentes vale p faf2 fit sendo que f a dist ncia focal do cristalino e f a da lente de corre o Lente ocular Retina o a w Lente de corre o 4 entre 0 e 0 E23a Corre o da aberra o esf rica atrav s da redu o do di
3. metro do feixe de raios luminosos U17300 U17301 A aberra o esf rica de uma lente pode ser reduzida pela diminui o do di metro do feixe de raios lumi nosos que atravessa a lente Para tal utilizar os raios mais exteriores 92 E23b Corre o da aberra o esf rica atrav s de uma combina o de lentes U17300 transpar ncia E As aberra es esf ricas de lentes convergentes e diver gentes t m efeitos opostos Por uma combina o de lentes pode se corrigir esses erros A aberra o Af f f definida como a diferen a entre a dist ncia focal f dos raios exteriores e a f dos raios interiores No caso das lentes convergentes a aberra o tem um va lor com sinal positivo no das lentes divergentes com sinal negativo E24a Telesc pio segundo Kepler U17300 transpar ncia D A objetiva no telesc pio de Kepler produz uma ima gem real reduzida do objeto observado a qual am pliada pelo ocular como por uma lupa Resulta disto uma imagem invertida acima e abaixo como esquer da e direita est o invertidos e fortemente ampliada Para a demonstra o desse comportamento apagar um dos raios mais perif ricos Se o raio incidente superior interrompido ent o o raio emergente inferior desa parece Objetiva Ocular E24b Telesc pio segundo Galileu U17300 transpar ncia C No telesc pio de Galileu os raios que v m da objetiva encontram uma lente divergente antes de atingir
4. normal da superf cie A normal da superf cie a reta que vai do ponto A ao ponto S centro da curva tura Acr lico 28 x f l LASER RAY BOX E13b Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico convexa U17301 Os raios luminosos incidentes s o refratados duas ve zes e se encontram no ponto F no eixo tico o ponto focal Acr lico E14a Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico c ncava U17301 Se o raio luminoso atinge a superf cie de separa o no ponto A observa se uma refra o em dire o nor mal da superf cie A normal da superf cie a reta que vai do ponto A ao ponto S centro da curvatura bamo m o e l M l Acr lico 28 87 E14b Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico c ncava U17301 Ap s a passagem pela superf cie de separa o acr li co ar o feixe luminoso refratado de modo divergen te Se os raios refratados fossem prolongados para tr s ent o eles se encontrariam num ponto no eixo tico Esse ponto chama se ponto focal virtual F Acr lico E15a Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar convexa U17301 Ap s a passagem do raio luminoso pelo ponto A este refratado para fora da normal da superf cie A normal da superf cie a reta que v
5. redu o do di metro do feixe de raios luminosos U17300 U17301 18 E23b Corre o da aberra o esf rica atrav s de uma combina o de lentes U17300 19 E24a Telesc pio segundo Kepler U17300 19 E24b Telesc pio segundo Galileu U17300 19 E25 C mera U17300 Kit de tica laser de demonstra o U17300 Kit complementar U17301 A coluna Kit de aparelhos indica o kit de aparelhos necess rio para cada experi ncia U17300 U17301 ou ambos Introdu o O kit de tica laser de demonstra o permite uma montagem simples e clara das experi ncias para a re presenta o dos fundamentos da tica geom trica assim como do modo de funcionamento de diversos aparelhos ticos Um laser diodo de 5 feixes U17302 serve de fonte luminosa Neste manual de instru es encontram se descritas numerosas experi ncias fundamentais com os elemen tos ticos de ambos kits U17300 e U17301 Cada des cri o de experi ncia est composta por tr s partes 1 Uma descri o simples da experi ncia 2 Uma representa o gr fica da experi ncia 3 Uma representa o da montagem da experi ncia Debaixo de cada t tulo encontra se indicado entre par nteses com qual kit de aparelhos a experi ncia pode ser executada U17300 U17301 ou U17300 U17301 A mesma informa o encontra se tamb m na ltima coluna do ndice de conte do Um elemento constituinte fundamental das monta gens de experi ncias o laser diodo U17302 Cinco diodos laser pr
6. 3B SCIENTIFIC PHYSICS going one step further Kit de tica laser de demonstra o U17300 e kit complementar U17301 Manual de instru es 1 05 ALF P gina A A A WWW Na bot it o o o O U VI WO O CO OO OO N 10 10 11 11 11 12 12 12 13 Exp N E1 E2 E3a E3b E4a E4b E5a E5b E6a E6b E6c E6d E7 E8 E9a E9b E10a E10b E11a E11b E11c E11d E11e E12 E13a E13b E14a E14b El5a E15b E16a ndice de conte do Experi ncia Introdu o Fornecimento Reflex o num espelho plano Reflex o em dois espelhos planos Reflex o num espelho c ncavo Raios luminosos paralelos ao eixo tico Reflex o num espelho c ncavo Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico Reflex o num espelho convexo Raios luminosos paralelos ao eixo tico Reflex o num espelho convexo Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico Refra o de um raio luminoso ao passar do ar para o acr lico Profundidade aparente de um objeto Refra o de um raio luminoso ao passar do acr lico para o ar Refra o num prisma de acr lico ngulo cr tico reflex o total Reflex o total Propaga o da luz em condutores de luz Deslocamento de um raio luminoso placas de acr lico plano paralelas Deslocamento de um raio luminoso ar entre duas placas de acr lico plano paralelas Desvio de um raio luminoso por um prisma de acr lico Desvio m nimo atrav s de um prisma de acr lic
7. ai do ponto A ao ponto S centro da curvatura Acr lico E15b Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar convexa U17301 Ap s a passagem pela superf cie de separa o acr li co ar o feixe luminoso refratado de modo divergen te Se os raios refratados fossem prolongados para tr s ent o eles se encontrariam num ponto no eixo tico Esse ponto chama se ponto focal virtual F E16a Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar c ncava U17301 Ap s a passagem do raio luminoso pelo ponto A este refratado para fora da normal da superf cie A normal da superf cie a reta que vai do ponto A ao ponto S centro da curvatura Acr lico 88 E16b Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar c ncava U17301 Ap s a passagem atrav s da superf cie de separa o o feixe de raios luminosos convergente Raios parale los encontram se num ponto do eixo tico o ponto focal F Acr lico E17a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico convexa Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17300 U17301 Uma lente de acr lico convexa uma lente convergen te e os raios luminosos se encontram no ponto focal F ap s atravessar a lente at us e t on ma me on em wo pn ATA A E pia E Ee E17b Percurso de
8. nosos atrav s de uma lente de acr lico convexa Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17300 U17301 14 E17b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico convexa Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 U17301 14 E17c Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico convexa grossa U17301 14 E18a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico c ncava Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17300 U17301 15 E18b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico c ncava Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 U17301 15 E19a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar convexa Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17301 15 E19b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar convexa Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17301 16 E20a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar c ncava Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17301 16 E20b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar c ncava Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17301 16 E21a Par metros de lentes grossas Determina o do raio de curvatura U17300 U17301 17 E21b Par metros de lentes grossas Dist ncia focal U17300 U17301 17 E22a Modelo de olho U17300 17 E22b Modelo de olho miopia U17300 18 E22c Modelo de olho hipermetropia U17300 18 E23a Corre o da aberra o esf rica atrav s da
9. o Desvio de um raio luminoso por um prisma de ar Desvio m nimo atrav s de um prisma de ar Reflex o numa aresta de um prisma de acr lico Reflex o em duas arestas de um prisma de acr lico Reflex o em dois prismas de acr lico Reflex o em dois prismas de acr lico Reflex o em dois prismas de acr lico Reflex o num prisma de ar Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico convexa Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico convexa Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico c ncava Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico c ncava Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar convexa Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar convexa Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar c ncava Kit de aparelhos U17300 U17301 U17301 U17300 U17300 U17300 U17300 U17300 U17301 U17300 U17300 U17301 U17300 U17300 U17300 U17301 U17301 U17300 U17301 U17300 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 U17301 79 13 E16b Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o acr lico ar c ncava U17301 13 E17a Percurso de raios lumi
10. o ponto focal Os raios chegam aos olhos como raios paralelos A imagem do objeto ampliada de p e lateralmente correta Objetiva Ocular E25 C mera U17300 transpar ncia B A lente da c mera uma lente convergente Ela proje ta um objeto numa imagem real de cabe a para bai xo no filme que se encontra na parte traseira da c mera 3B Scientific GmbH Rudorffweg 8 21031 Hamburg Alemanha e www 3bscientific com Sob reserva de modifica es t cnicas
11. o em dire o normal da super f cie No ponto de sa da B a refra o ocorre para fora da normal da superf cie A soma de todos os ngulos de refra o resulta no ngulo de desvio Este o n gulo formado pelo raio luminoso incidente e o raio luminoso emergente M 84 E9b Desvio m nimo atrav s de um prisma de acr lico U17300 U17301 Pode ser demonstrado que o ngulo de incid ncia a no caso do ngulo m nimo de desvio igual ao ngulo de sa da f O raio refratado atravessa ent o o prisma paralelamente ao lado que n o atravessado Para o ndice de refra o do prisma valido E10a Desvio de um raio luminoso atrav s de um prisma de ar U17301 A luz atravessa a superf cie de separa o acr lico ar no ponto A O raio luminoso refratado para fora da nor mal da superf cie No ponto de sa da B ele refratado em dire o normal da superf cie A soma de todos os ngulos de refra o resulta no ngulo de desvio Este o ngulo formado pelo raio luminoso incidente e o raio luminoso emergente E10b Desvio m nimo atrav s de um prisma de ar U17301 No caso do desvio m nimo o ngulo de incid ncia o igual ao ngulo de sa da 8 O raio refratado atra vessa o prisma ent o paralelamente ao lado que n o atravessado Para o ndice de refra o do prisma va lido veja E9b A dire o do desvio oposta do caso do prisma de acr lico E11a Refle
12. oduzem cinco raios luminosos parale los O n mero de feixes produzidos pode ser escolhi do Para tal coloca se a placa de metal com perfura es inclu da no fornecimento na frente do diodo laser Ao utilizar o laser deve se evitar o contato direto do olho com o feixe do laser Fornecimento Kit de tica laser de demonstra o U17300 1 Lente bic ncava 2 Lente biconvexa 3 Lente biconvexa 4 Lente biconvexa 5 Lente biconvexa 6 Lente plano c ncava pequena 7 Lente plano convexa pequena 8 Lente plano convexa grande 9 Espelho c ncavo 10 Espelho convexo 80 11 Espelho plano 12 Placa plano paralela 13 Prisma 14 Condutor de luz Transpar ncias D B Modelo de olho C mera Telesc pio segundo Galileu Telesc pio segundo Kepler Aberra o esf rica Escala angular de 360 moann gt Kit complementar U17301 21 Lente de ar bic ncava 22 Lente bic ncava 23 Lente de ar biconvexa 24 Lente biconvexa 25 Prisma de ar 26 Prisma equil tero 27 2 prismas retangulares 28 Placa plano paralela quadrada 29 2 placas plano paralelas retangular 11 2 espelhos planos E1 Reflex o no espelho U17300 U17301 Representa o da lei dos reflexos Um raio luminoso que incide na superf cie espelhada plana com um n gulo de incid ncia a ser refletido com o ngulo 8 E3a Reflex o em espelhos c ncavos raios paralelos ao eixo tico U17300 A dist ncia focal f de um espelho c ncavo dete
13. raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico convexa Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 U17301 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo ponto focal F Ele chamado de plano focal Os raios inci dentes s o refratados e convergem num ponto no eixo q E17c Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico convexa grossa U17301 Colocando uma placa plano paralela entre duas len tes 23 pode se realizar o modelo de uma lente gros sa Com a altera o da espessura d da lente tamb m altera se a dist ncia focal quanto mais grossa a lente menor a dist ncia focal A partir de uma espessura cr tica a lente convergente torna se uma lente divergen te 89 E18a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico c ncava Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17300 U17301 Os raios luminosos s o divergentes ap s a passagem pela lente N o projetado um objeto Se prolonga dos para tr s os raios se encontram no ponto focal virtual F E18b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de acr lico c ncava Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 U17301 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo ponto focal virtual F Ele chamado de plano focal Os pro longamentos dos raios refratados se encontram num ponto no eixo q E19a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar conve
14. rmi a b f j n EA nada pelo comprimento do percurso VF O raio de cur Ambos ngulos s o medidos em rela o normal da superf cie vatura pode ser calculado com a f rmula r do O percurso VS duas vezes mais longo que VF E2 Reflex o em dois espelhos planos U17301 Demonstra o da rela o 0 27Y sendo que o ngulo formado pelo raio incidente e o raio refletido e y o ngulo formado pelas superf ci es dos espelhos 81 E3b Reflex o em espelhos c ncavos Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo pon to focal Ele chamado de plano focal Os raios inci dentes paralelos s o refletidos e convergem num pon to no plano focal q Se os raios s o paralelos ao eixo tico ent o o ponto encontra se l e este chama se ponto focal F E4a Reflex o em espelhos convexos Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17300 Os raios refletidos parecem ter origem num ponto atr s do espelho o chamado ponto focal virtual O percur so VF determina a dist ncia focal do espelho O raio de curvatura pode ser calculado com a f rmula E4b Reflex o em espelhos convexos Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17300 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo pon to focal Ele chamado de plano focal Se raios parale los incide sobre o espelho eles s o divergidos de modo que parece que eles
15. t m a sua origem num ponto do plano focal q atr s do espelho E5a Refra o de um raio luminoso ao passar do ar para o acr lico U17300 transpar ncia F Na passagem de um raio luminoso de um meio com o ndice de refra o n para um meio com ndice de re fra o n a sua mudan a de dire o determinada pela Lei da refra o de Snellius n sina n sin o o ngulo de incid ncia no meio n e B o ngulo de refra o no meio n M Acr lico E5b Profundidade aparente de um objeto U17301 Montagem da experi ncia para a observa o da pro fundidade aparente de um objeto na gua ou por tr s de acr lico visto pelo ar Acr lico 28 E6a Refra o de um raio luminoso ao passar do acr lico para o ar U17300 transpar ncia F O ngulo de refra o f maior do que o ngulo de incid ncia at O raio refratado para al m da normal superf cie AAT LAEKA i Nato TO VE O ag f dg E6b Refra o num prisma de acr lico U17300 U17301 Na passagem de um raio luminoso do acr lico para o ar a Lei de Snellius pode ser escrita da seguinte for ma n sina sin B ndice de refra o do ar n 1 Acr lico E6c ngulo cr tico reflex o total U17300 transpar ncia F Quanto maior o ngulo de incid ncia maior ser o ngulo de refra o Se n lt n ent o existe um ngulo cr tico ot O raio refratado encontra se ent o na super f cie de separa
16. x o numa aresta de um prisma de acr lico U17301 Quando os raios luminosos atingem a aresta eles s o totalmente refletidos Girando levemente o prisma pode se observar tanto a refra o quanto a reflex o E11b Reflex o em duas arestas de um prisma de E11d Reflex o em dois prismas de acr lico acr lico U17301 U17301 Neste caso encontram se reunidas as condi es para a As condi es para a reflex o total est o reunidas em reflex o total em ambas arestas Se o raio incidente todas as arestas do prisma superior for interrompido ent o desaparece o raio emergente inferior A imagem est invertida em 180 FS LASER RAY 10 4 E11e Reflex o em dois prismas de acr lico U17301 As condi es para a reflex o total est o reunidas em todas as arestas do prisma E11c Reflex o em dois prismas de acr lico U17301 As condi es para a reflex o total est o reunidas em todas as arestas do prisma 86 E12 Reflex o num prisma de ar U17301 Quando o ngulo de incid ncia dos raios luminosos menor do que o ngulo cr tico 42 os raios lumino sos s o refletidos para dentro do acr lico Se o ngulo maior uma parte da luz passa pelo prisma de ar E13a Percurso de um raio luminoso atrav s de uma superf cie de separa o ar acr lico convexa U17301 Quando um raio luminoso atravessa a superf cie de separa o ar acr lico no ponto A ele refratado em dire o
17. xa Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17301 Os raios luminosos s o divergentes ap s a passagem pela lente Eles n o projetam um objeto Se prolonga dos para tr s os raios se encontram no ponto focal virtual F Acr lico E19b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar convexa Raios luminosos n o paralelos ao eixo tico U17301 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo ponto focal virtual F Ele chamado de plano focal Os pro longamentos dos raios refratados se encontram num ponto no eixo q 90 E20a Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar c ncava Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17301 Uma lente de ar c ncava se comporta como uma lente convergente e os raios refratados se encontram no ponto focal F ap s a passagem pela lente E20b Percurso de raios luminosos atrav s de uma lente de ar c ncava Raios luminosos paralelos ao eixo tico U17301 O eixo q perpendicular ao eixo tico e passa pelo ponto focal virtual F Ele chamado de plano focal Os raios refratados se encontram num ponto no eixo q E21a Par metros de lentes grossas Determina o do raio de curvatura U17300 U17301 As lentes do kit de tica laser possuem uma superf cie de refra o cil ndrica sobre uma base circular com de curvatura iguais Com a ajuda de papel milimetrado pode se determinar esses r dios Nana
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