A Lupa Simples: Ampliação Angular
1 · Prever
Uma lupa simples, usada com o olhar relaxado, tem seu objeto colocado exatamente no ponto focal da lente. Uma lente com distância focal mais curta proporciona uma ampliação angular maior ou menor?
- Uma distância focal mais curta proporciona uma ampliação menor.
- A ampliação não depende da distância focal da lente.
- Maior - uma distância focal mais curta permite que você chegue muito mais perto do objeto do que o ponto próximo do olho sem ajuda permitiria, produzindo um tamanho angular aparente maior.
2 · Preparar
- Abra a predefinição de lupa simples e pressione Redefinir. O objeto fica exatamente no ponto focal da lente (visão relaxada, imagem virtual no infinito).
- Ative a leitura de ampliação angular.
- Defina a distância focal da lente para cada tentativa e registre a ampliação angular resultante.
3 · Coletar Dados
| Distância focal da lente f (cm) | Ampliação angular M |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 15.00 |
Plote M (eixo y) contra 1/f (eixo x) para suas três tentativas. A linha passa direto pela origem?
4 · Analisar
- Para um teste, calcule M = N/f usando a distância padrão do ponto próximo N = 25 cm. Compare com a tabela.
- Explique por que uma distância focal mais curta proporciona uma ampliação maior: ela permite que o olho relaxado veja o objeto de muito mais perto do que seu próprio ponto próximo sem ajuda jamais permitiria, fazendo com que o objeto subtenda um ângulo muito maior.
5 · Aprofundar
- Ampliadores de distância focal muito curta (fornecendo M alto) também têm distâncias de trabalho muito curtas (o objeto quase toca a lente), o que se torna impraticável após uma certa ampliação. Explique por que as lupas de joalheiro e as lupas manuais simples raramente excedem cerca de 10×–20×.
- Para uma ampliação muito maior do que uma lente simples pode alcançar na prática, os projetistas ópticos mudam para sistemas compostos (como o experimento do microscópio composto). Explique por que encadear dois estágios de ampliação moderada, em vez de usar uma lente de distância focal extremamente curta, é a solução prática.
A física por trás deste experimento
Ampliação Angular de Lupa Simples
Uma lupa usada com o olho relaxado e o objeto no ponto focal atinge uma ampliação angular M = N/f, onde N = 25 cm é a distância padrão do ponto próximo. Uma distância focal mais curta significa maior ampliação.