Novas Tecnologias No Ensino De física

EXPERIMENTO 6

LENTE D’ÁGUA – Uma lente de aumento muito simples

Objetivo

O objetivo deste experimento é construir uma lente de aumento.

Contexto

Lentes são objetos translúcidos que apresentam duas superfícies refrativas. A refração é o fenômeno no qual a luz muda sua direção de propagação ao mudar de um meio para outro, como por exemplo, água e ar, ar e vidro etc. O índice de refração (n) é uma propriedade de um determinado meio (por exemplo: nar = 1; nvidro = 1,52; nágua = 1,33) e que influencia diretamente a intensidade e a direção do raio de luz refratado. As lentes de aumento são, em geral, lentes de bordos finos mergulhadas em uma substância de índice de refração menor do que o do material de que é formado a lente. São usadas para ampliar imagens.

Tipos de lentes

Bordos finos Bordos espessos

n2 > n1 convergente divergente

n2 < n1 divergente convergente

n2 = índice de refração do meio com que a lente é feita.

n1 = índice de refração do meio em que a lente está imersa.

Uma lente convergente concentra a luz, enquanto uma lente divergente espalha a luz.

Ideia do Experimento

Faz-se uma argola de arame e mergulha-se ela em água. A tensão superficial da água - propriedade que as moléculas de água têm de se manterem unidas - faz com que a gota fique presa de forma abaulada na argola de arame, formando uma lente biconvexa e, portanto, convergente. Quando se aproxima a lente de algo e se olha através dela, observa-se que ela aumenta a imagem, ou seja, funciona como uma lente de aumento.

Tabela do Material

Item Observações

Arame de cobre Pode ser substituído por arame de aço fino.

Água

Lápis Só será utilizado para enrolar o arame dando forma a argola, portanto, pode ser substituído por qualquer outro objeto de forma cilíndrica. Tentamos objetos de diâmetro maior, mas não obtivemos resultados satisfatórios.

Montagem

• Enrole e torça o arame em volta do lápis para formar uma argola.

• Mergulhe a argola na água, de modo que uma gota fique presa à argola.

Esquema Geral de Montagem

Figura 1 - Este foi o método utilizado para dobrar o arame.

Figura 2 - Lente de aumento sobre a palavra "aumento".

EXPERIMENTO 7

LENTE CONVERGENTE – Uma lente feita de água

Objetivo

O objetivo deste experimento é construir um sistema onde é possível observar a trajetória de um raio sendo refratado por uma lente convergente.

Contexto

Lentes são objetos translúcidos que apresentam duas superfícies refrativas. A refração é o fenômeno no qual a luz muda sua direção de propagação ao mudar de um meio para outro, como por exemplo, água e ar, ar e vidro etc. O índice de refração (n) é uma propriedade de um determinado meio (por exemplo: nar = 1; nvidro = 1,52; nágua = 1,33) e que influencia diretamente a intensidade e a direção do raio de luz refratado. Lentes convergentes são, em geral, lentes de bordos finos mergulhadas em uma substância de índice de refração menor do que o do material de que é formado a lente. São muito utilizadas pela medicina para corrigir doenças da visão, como por exemplo, a miopia.

Ideia do Experimento

Uma caixa de sapatos com uma lâmpada dentro é arranjada de modo que saia dela um feixe fino de luz. O feixe, ao atravessar uma lente convergente feita com uma régua e um pedaço de uma garrafa de refrigerante cheia de água, é refratado. Mudando-se a posição de incidência do raio sobre a lente, observa-se que eles convergem depois de passar pela lente, ou seja, tendem a se encontrar.

Tabela do Material

Item Comentários

Fio elétrico

Bocal de lâmpada

Plug elétrico

Lâmpada de 60 Watts do tipo cristal. Tentamos realizar o experimento com lâmpadas de potências maiores, mas não obtivemos resultados satisfatórios.

Caixa de Sapatos

Garrafa plástica de Coca-cola de 600mL

Régua Molegata da marca TRIDENT

Cartolina

Adesivo plástico para PVC (cola de cano) Pode ser substituído por qualquer tipo de super-cola (Super-Bonder)

Água

Duratex Pode ser substituído por qualquer tipo de madeira.

Montagem

• Corte uma fatia da garrafa na parte mais lisa, onde fica o rótulo, com aproximadamente três centímetros de largura.

• Corte a fatia ao meio, transversalmente, de modo que vista de cima, tenha a forma de um semicírculo.

• Cole as duas extremidades da "semi-fatia" na régua e depois cole-as na madeira de 30 x 80cm.

• Corte um retângulo da caixa de sapatos a partir da borda (ver figura 1).

• Cole um pedaço de cartolina no lugar do retângulo retirado.

• Faça apenas um corte na cartolina, com tesoura, de fora para dentro da caixa (ver figura 2).

• Monte o circuito que irá acender a lâmpada (fio, plug e bocal).

• Coloque a lâmpada sobre a madeira e tape-a com a caixa. A luz emitida pela caixa será reduzida a um feixe fino que passa através do corte feito na cartolina colada onde foi retirado um retângulo da caixa.

• Coloque água