Conteúdos
Ótica
Objetivos
Observar e identificar regularidades na formação de imagens em lentes esféricas delgadas;
Usar corretamente a nomenclatura empregada no estudo das lentes;
Classificar imagens conjugadas por lentes esféricas delgadas conforme os critérios de natureza, posição, tamanho e orientação;
Resolver problemas do cotidiano usando os conceitos envolvidos na formação de imagens por lentes esféricas delgadas.
Antes de dar início às Etapas acesse a aba Para Saber Mais.
1ª Etapa: Exploração da atividade interativa
Apresente a atividade interativa “Lentes” disponível no site NET Educação (material de apoio), e observe as primeiras impressões dos alunos a respeito da atividade.
Certifique-se de que os conceitos básicos do simulador ficaram claros durante a exploração da atividade. Esses conceitos podem ser resumidos em:
1. No simulador, as letras p, q, f e M representam: p=distância do objeto até a lente, q=distância da imagem à lente, f = o foco e M =na ampliação.
2. No simulador é possível mover, clicando e arrastando, a lente e o objeto, mas não a imagem.
3. Lente com distância focal positiva é convergente, e com distância focal negativa é divergente.
Apoie os alunos durante o preenchimento das duas tabelas de exploração das lentes convergentes e divergentes.
Certifique-se de que eles perceberam as diferenças nas características das imagens formadas pelas lentes convergentes e divergentes. Lembre-se que, para lentes convergentes, as características das imagens formadas variam de acordo com p, o que não acontece para lentes divergentes. Para lentes divergentes as imagens são sempre direitas, menores e virtuais.
2ª Etapa: Atividade adicional para fechamento
Para sistematizar a aprendizagem dos alunos, lembre-os de que, durante esta aula, eles tiveram a oportunidade de rever a nomenclatura usada no estudo das lentes esféricas de bordas delgadas e que aprenderam sobre as características das imagens conjugadas por essas lentes quando um objeto real é colocado diante delas.
Proponha, então, um desafio final para os alunos. Peça que eles desvendem o segredo da lupa (lente de aumento).
Explique que a lupa tem as seguintes características:
1. O objeto é sempre colocado próximo à lente;
2. A imagem é direita e maior.
Com base nessas características, descubra:
1. De que tipo de lente (convergente ou divergente) é feita a lupa?
2. Em relação aos pontos anti-principal, foco e centro óptico, em que posição o objeto fica situado para poder ser visto ampliado pela lupa?
Considere, em sua avaliação, a criatividade dos alunos na manipulação do simulador, explorando possibilidades não listadas nas questões propostas, como o comportamento dos raios de luz principais usados na construção da imagem quando o objeto se encontra sobre o foco, a movimentação da lente e não do objeto, a variação da distância focal, da altura do objeto e a observação de como isso afeta a no tamanho da imagem. É importante observar que descobertas eles fazem e depois socializar essas com toda a classe.
As respostas dadas ao roteiro de perguntas propostas também permitem acompanhar as dificuldades dos alunos e a reorientação sobre como realizar a atividade. É fundamental ter em mente que, mais importante do que obter respostas “certas ou erradas”, é o fato de que os alunos devem confrontar suas respostas entre os diferentes grupos e procurar refiná-las em aproximações sucessivas e orientadas.
Fique atento também ao processo de apropriação da nomenclatura e da classificação das imagens à medida que as atividades vão sendo desenvolvidas. Por fim, certifique-se de que os alunos conseguem perceber as regularidades nas imagens obtidas.
3ª Etapa: Introdução ao tema
<p>Antes de iniciar a introdução ao tema, é conveniente já ter apresentado aos alunos o fenômeno de refração e as lentes propriamente ditas, incluindo sua nomenclatura, mas não a formação de imagens, já que nessa aula o que será abordado é justamente uma revisão e uma consolidação da nomenclatura e exploração das características das imagens conjugadas pelas lentes esféricas, trabalhando sua classificação e as regularidades observadas nessas imagens.<br /> Inicie a aula perguntando se os alunos já manipularam um simulador de lentes.<br /> Anuncie que essa será a experiência da aula, e que, para isso, eles deverão se organizar em duplas, trabalhando colaborativamente na manipulação do objeto em diferentes posições diante da lente.<br /> Explique que, primeiramente, eles explorarão a atividade interativa disponível no NET Educação “Lentes: Uma aventura Espacial” em que serão estimulados a manipular um simulador de lentes. Depois será proposta uma situação prática envolvendo o uso de lentes, e os alunos deverão utilizar o mesmo simulador para resolver a questão.<br /> É importante que os conceitos que serão apresentados no objeto já tenham sido trabalhados em aula pois o aluno deve conhecer previamente as características das imagens para poder classificá-las em virtual ou real, direita ou invertida e também deve compreender o que é o fator de ampliação D. </p>
4ª Etapa: Exploração da atividade interativa
<p>Apresente a atividade interativa “Lentes” disponível no site NET Educação (material de apoio), e observe as primeiras impressões dos alunos a respeito da atividade.<br /> Certifique-se de que os conceitos básicos do simulador ficaram claros durante a exploração da atividade. Esses conceitos podem ser resumidos em:<br /> <br /> 1. No simulador, as letras p, q, f e M representam: p=distância do objeto até a lente, q=distância da imagem à lente, f = o foco e M =na ampliação.<br /> 2. No simulador é possível mover, clicando e arrastando, a lente e o objeto, mas não a imagem.<br /> 3. Lente com distância focal positiva é convergente, e com distância focal negativa é divergente.<br /> <br /> Apoie os alunos durante o preenchimento das duas tabelas de exploração das lentes convergentes e divergentes. <br /> Certifique-se de que eles perceberam as diferenças nas características das imagens formadas pelas lentes convergentes e divergentes. Lembre-se que, para lentes convergentes, as características das imagens formadas variam de acordo com p, o que não acontece para lentes divergentes. Para lentes divergentes as imagens são sempre direitas, menores e virtuais.<br /> </p>
5ª Etapa: Introdução ao tema
Antes de iniciar a introdução ao tema, é conveniente já ter apresentado aos alunos o fenômeno de refração e as lentes propriamente ditas, incluindo sua nomenclatura, mas não a formação de imagens, já que nessa aula o que será abordado é justamente uma revisão e uma consolidação da nomenclatura e exploração das características das imagens conjugadas pelas lentes esféricas, trabalhando sua classificação e as regularidades observadas nessas imagens.
Inicie a aula perguntando se os alunos já manipularam um simulador de lentes.
Anuncie que essa será a experiência da aula, e que, para isso, eles deverão se organizar em duplas, trabalhando colaborativamente na manipulação do objeto em diferentes posições diante da lente.
Explique que, primeiramente, eles explorarão a atividade interativa disponível no NET Educação “Lentes: Uma aventura Espacial” em que serão estimulados a manipular um simulador de lentes. Depois será proposta uma situação prática envolvendo o uso de lentes, e os alunos deverão utilizar o mesmo simulador para resolver a questão.
É importante que os conceitos que serão apresentados no objeto já tenham sido trabalhados em aula pois o aluno deve conhecer previamente as características das imagens para poder classificá-las em virtual ou real, direita ou invertida e também deve compreender o que é o fator de ampliação D.
Materiais Relacionados
Caro professor, antes de iniciar esta atividade é importante que se aproprie de algumas informações sobre o tema e também conheça alguns sites que poderá indicar aos alunos no decorrer das atividades. Leia e explore o conteúdo, disponível nos seguintes links:
Textos sobre a presbiopia
Textos sobre o funcionamento da visão (em especial pode-se explorar a figura da anatomia do olho humano)
Simulador de lentes
Realização Instituto Paramitas.