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 introdu&ccedil;&atilde;o ao tema, &eacute; conveniente j&aacute; ter apresentado aos alunos o fen&ocirc;meno de refra&ccedil;&atilde;o e as lentes propriamente ditas, incluindo sua nomenclatura, mas n&atilde;o a forma&ccedil;&atilde;o de imagens, j&aacute; que nessa aula o que ser&aacute; abordado &eacute; justamente uma revis&atilde;o e uma consolida&ccedil;&atilde;o da nomenclatura e explora&ccedil;&atilde;o das caracter&iacute;sticas das imagens conjugadas pelas lentes esf&eacute;ricas, trabalhando sua classifica&ccedil;&atilde;o e as regularidades observadas nessas imagens.<br /> Inicie a aula perguntando se os alunos j&aacute; manipularam um simulador de lentes.<br /> Anuncie que essa ser&aacute; a experi&ecirc;ncia da aula, e que, para isso, eles dever&atilde;o se organizar em duplas, trabalhando colaborativamente na manipula&ccedil;&atilde;o do objeto em diferentes posi&ccedil;&otilde;es diante da lente.<br /> Explique que, primeiramente, eles explorar&atilde;o a atividade interativa dispon&iacute;vel no NET Educa&ccedil;&atilde;o &ldquo;Lentes: Uma aventura Espacial&rdquo; em que ser&atilde;o estimulados a manipular um simulador de lentes. Depois ser&aacute; proposta uma situa&ccedil;&atilde;o pr&aacute;tica envolvendo o uso de lentes, e os alunos dever&atilde;o utilizar o mesmo simulador para resolver a quest&atilde;o.<br /> &Eacute; importante que os conceitos que ser&atilde;o apresentados no objeto j&aacute; tenham sido trabalhados em aula pois o aluno deve conhecer previamente as caracter&iacute;sticas das imagens para poder classific&aacute;-las em virtual ou real, direita ou invertida e tamb&eacute;m deve compreender o que &eacute; o fator de amplia&ccedil;&atilde;o D.&nbsp;</p>

4ª Etapa: Exploração da atividade interativa

<p>Apresente a atividade interativa &ldquo;Lentes&rdquo; dispon&iacute;vel no site NET Educa&ccedil;&atilde;o (material de apoio), e observe as primeiras impress&otilde;es dos alunos a respeito da atividade.<br /> Certifique-se de que os conceitos b&aacute;sicos do simulador ficaram claros durante a explora&ccedil;&atilde;o da atividade. Esses conceitos podem ser resumidos em:<br /> <br /> 1. No simulador, as letras p, q, f e M representam: p=dist&acirc;ncia do objeto at&eacute; a lente, q=dist&acirc;ncia da imagem &agrave; lente, f = o foco e M =na amplia&ccedil;&atilde;o.<br /> 2. No simulador &eacute; poss&iacute;vel mover, clicando e arrastando, a lente e o objeto, mas n&atilde;o a imagem.<br /> 3. Lente com dist&acirc;ncia focal positiva &eacute; convergente, e com dist&acirc;ncia focal negativa &eacute; divergente.<br /> <br /> Apoie os alunos durante o preenchimento das duas tabelas de explora&ccedil;&atilde;o das lentes convergentes e divergentes. <br /> Certifique-se de que eles perceberam as diferen&ccedil;as nas caracter&iacute;sticas das imagens formadas pelas lentes convergentes e divergentes. Lembre-se que, para lentes convergentes, as caracter&iacute;sticas das imagens formadas variam de acordo com p, o que n&atilde;o acontece para lentes divergentes. Para lentes divergentes as imagens s&atilde;o sempre direitas, menores e virtuais.<br /> &nbsp;</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.

Arquivos anexados

  1. Ótica

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