Definição de lupa: lente de aumento
Uma lupa ou lente de aumento é um(a) lente convexa que é usado para ajudar o olho a ver um objeto que é difícil de observar diretamente com o olho. A lupa é chamada de lupa simples porque tem capacidade limitada de ampliação. ampliação A imagem de um objeto. Na próxima lição, você aprenderá sobre lupas mais complexas, como microscópios, etc.
Como Funciona
Quando visto de perto, um objeto parece grande, mas quando visto de longe, parece pequeno. Objetos próximos parecem grandes devido ao grande tamanho da imagem formada na retina. Por outro lado, o mesmo objeto, quando visto de longe, parece pequeno devido ao pequeno tamanho da imagem formada na retina. Portanto, o tamanho de um objeto visível depende do tamanho da imagem formada na retina. Imagens grandes ou pequenas de objetos formadas na retina dependem do ângulo formado entre o olho e o objeto, como mostrado na figura abaixo.
Objetos distantes dos olhos parecem menores porque formam ângulos menores (θ) (Figura 1.1). Por outro lado, objetos próximos aos olhos parecem maiores porque formam ângulos maiores (Figura 1.2). Conclui-se que o tamanho do objeto percebido pelo olho pode ser ampliado ou reduzido aumentando ou diminuindo o ângulo (θ). O ângulo aumenta quando o olho se aproxima do objeto. Por outro lado, o ângulo diminui quando o olho se afasta do objeto.
A análise acima pode ser aplicada a outras situações. Se você encontrar uma letra tão pequena que tenha dificuldade para ler, o que fazer para conseguir ler o texto? Com base na análise acima, você pode aproximar a letra do olho para que o ângulo formado entre a letra e o olho seja maior, fazendo com que a escrita fique maior e mais legível. É importante lembrar que o ponto próximo de um olho normal, ou seja, a distância mínima de foco para um olho normal, é de 25 cm.
Portanto, se a distância entre o alfabeto e o olho for menor que 25 cm, o alfabeto aparecerá desfocado. Um alfabeto que pode ser lido a uma distância de apenas 25 cm parece desfocado quando aproximado a uma distância menor que 25 cm. Então, como tornar legível um alfabeto com uma fonte tão pequena? Claro, você precisa da ajuda de um instrumento óptico que possa ampliar o alfabeto.
Instrumentos ópticos como espelhos planos, espelhos côncavos e espelhos convexos não podem ser usados para ler o alfabeto porque o espelho não é transparente. Em vez disso, a lente é translúcida, portanto, pode ser usada para ler o alfabeto. Na lição sobre a formação de imagem por uma lente côncava, explica-se que uma lente côncava apenas minimiza a imagem de um objeto. No tópico sobre a formação de imagem por uma lente convexa, explica-se que uma lente convexa pode ampliar a imagem de um objeto, sendo por isso utilizada em lupas ou lentes de aumento.
Na figura 1.3, os objetos são vistos diretamente pelo olho, parecendo pequenos devido ao ângulo entre o olho e as duas extremidades do objeto. Na figura 1.4, o olho vê os objetos através de uma lupa. A lupa tem a função de formar e ampliar a imagem, de modo que o que é visto pelo olho seja uma imagem. A imagem do objeto observada pelo olho através da lupa parece maior porque o ângulo formado entre o olho e as duas extremidades da imagem é mais significativo.
Para que o olho do observador veja o imagem através de lupa, imagem deve ser virtual (o imagem está em frente ao lopa, ou o imagem está do mesmo lado que o objeto, como na Figura 1.4). Em relação a a formação da imagem pelo lente convexa, foi explicado que para o imagem para ser virtual, o objeto A distância (do) deve ser menor ou igual ao ponto focal. comprimento (f).
s = do = a distância do objeto
s' = di = a distância da imagem
h = ho = altura do objeto
h' = hi = altura da imagem
F = o ponto focal
θ = o ângulo entre a lente e as duas extremidades do objeto. Na figura 1.3, a lente em questão é a ocular, enquanto que, na figura 1.4, a lente em questão é uma lente convexa usada como lupa.
Na Figura 1.3 (a figura está de perfil), o objeto está à esquerda, enquanto o olho do observador está à direita. Na Figura 1.4 (a imagem está de perfil), os objetos e a imagem dos objetos produzida por uma lente convexa estão à esquerda, enquanto o olho do observador está à direita.
Como usar lopa
Quando a distância do objeto (do) é igual à distância focal (f), a imagem é virtual e a distância da imagem (di) é infinita. Infinita é a distância máxima da imagem virtual porque o ponto remoto do olho normal é infinito. Por outro lado, a distância mínima da imagem virtual é de 25 cm porque o ponto próximo do olho normal é de 25 cm.
Quando o olho vê uma imagem virtual a uma distância infinita (ponto distante), os olhos apresentam um nível mínimo de acomodação, ou seja, os músculos ciliares do olho estão totalmente relaxados. Para que isso aconteça, a distância entre o objeto e a lupa deve ser igual à distância focal. Se a distância focal da lupa for de 25 cm, a distância entre o objeto e a lupa também será de 25 cm.
Por outro lado, quando o olho vê uma imagem virtual a uma distância de 25 cm (ponto próximo), os olhos acomodam ao máximo ou os músculos ciliares estão em sua condição de maior tensão. Se a distância focal da lupa for de 25 cm, então o olho vê uma imagem virtual a uma distância de 25 cm quando a distância do objeto for a mesma, conforme o resultado do cálculo abaixo.
Equações da lente e do espelho convexo:
1/do = 1/f – 1/di
do = distância do objeto, f = distância focal, di = distância da imagem = ponto próximo = 25 cm
A lupa é uma lente convexa, de modo que a distância focal é positiva. A imagem virtual é formada de modo que a distância da imagem (di) é negativa.
1/fazer = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/do = 1/25 + 1/25 = 2/25
do = 25/2 = 12.5 cm
Se a distância focal da lupa for de 25 cm, o olho verá uma imagem virtual a uma distância de 25 cm quando a distância for de 12.5 cm. A distância entre o objeto e a lupa não deve ser inferior a 12.5 cm, pois o olho não consegue ver a imagem produzida pela lupa.
E se a distância focal da lupa for de 50 cm? Se a distância focal da lupa for de 50 cm, o olho verá uma imagem virtual a uma distância de 25 cm, quando a distância for a mesma que o resultado do cálculo abaixo.
1/fazer = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/do = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
do = 50/3 = 16.67 cm
Se a distância focal da lupa for de 50 cm, o olho verá uma imagem virtual a uma distância de 25 cm quando a distância do objeto for de 16.7 cm. A distância entre o objeto e a lupa não deve ser menor que 16.7 cm, pois a imagem produzida pela lupa não poderá ser vista com clareza pelo olho.
