Simulador de lentes e espelhos
Equações desta simulação
| f | Distância focal f (módulo, cm) | positiva para uma lente convergente e um espelho côncavo, negativa para uma lente divergente e um espelho convexo | |
|---|---|---|---|
| o | Distância do objeto o (cm) | do objeto até a lente ou o espelho | |
| i | distância da imagem | positiva para uma imagem real (atrás de uma lente, na frente de um espelho), negativa para uma virtual do outro lado |
Com os valores atuais:
| h | Altura do objeto h (cm) | a seta em pé sobre o eixo | |
|---|---|---|---|
| h′ | altura da imagem | negativa significa que a imagem está de cabeça para baixo | |
| m | ampliação | acima de 1 em módulo significa ampliada; negativa significa invertida |
Com os valores atuais:
| P | vergência | em dioptrias, com f em metros; é assim que os ópticos indicam as lentes, + para óculos de leitura e − para miopia |
|---|
Com os valores atuais:
| R | raio de curvatura de um espelho | o centro de curvatura C fica ao dobro da distância do foco; numa lente fina com as duas faces igualmente curvas, R = 2(n − 1)f = f quando o vidro tem n = 1,5 |
|---|
Com os valores atuais:
Como usar o simulador de lentes e espelhos
- Escolha uma lente convergente ou divergente, ou um espelho côncavo ou convexo, e ajuste a distância focal. A seta vermelha é o objeto; a seta azul é a imagem, desenhada clara quando é virtual.
- Mova o objeto com o controle da distância do objeto, ou marque Mover o objeto para a frente e para trás, e acompanhe os três raios principais: um paralelo ao eixo, um pelo centro da lente (ou pelo vértice do espelho) e um pelo foco. Onde eles se cruzam fica a imagem; se só os prolongamentos tracejados se encontram, a imagem é virtual.
- Leia a distância da imagem, a ampliação e a altura da imagem abaixo do desenho, e nas equações a equação das lentes resolvida com os seus números. O gráfico mostra a distância da imagem contra a do objeto, com o salto no foco.
Perguntas frequentes
Qual é a equação das lentes finas?
1/f = 1/o + 1/i, em que f é a distância focal, o a distância do objeto e i a da imagem. A mesma equação vale para espelhos. Com a convenção usada aqui, f é positiva numa lente convergente e num espelho côncavo, e um i negativo indica uma imagem virtual. A ampliação é m = −i/o.
Quando a imagem é real e quando é virtual?
Uma imagem real se forma onde os raios de luz realmente se encontram, então pode ser projetada numa tela; com uma lente convergente ou um espelho côncavo ela aparece quando o objeto está além do foco, e fica de cabeça para baixo. Uma imagem virtual fica onde os raios só parecem vir, como numa lupa ou num espelho plano: é direita e não pode ser projetada. Lentes divergentes e espelhos convexos só formam imagens virtuais e menores.
O que acontece quando o objeto está no foco?
Os raios saem da lente paralelos, então nunca se encontram e não se forma imagem: 1/i = 1/f − 1/f = 0, logo i é infinito. Logo dentro do foco surge uma imagem virtual grande (uma lupa); logo fora, uma imagem real grande e distante (um projetor).
O que é uma dioptria?
A unidade da vergência, P = 1/f com f em metros. Uma lente de 25 cm de distância focal tem 4 dioptrias. É assim que se escrevem os graus dos óculos: mais para lentes convergentes, que ajudam na hipermetropia e na leitura, menos para lentes divergentes, que corrigem a miopia.
Diz que o WebGL está desativado.
A visualização 3D precisa de WebGL, que todo navegador atual tem. Ele pode ser desativado pela aceleração de hardware desligada nas configurações do navegador, ou por um driver gráfico muito antigo. Ligue a aceleração de hardware ou tente outro navegador.
Alguma coisa é enviada?
Não. A simulação é desenhada pelo seu próprio navegador com WebGL; nada é enviado a lugar nenhum, e ela continua funcionando offline depois que a página carrega.