Potência dióptrica e ampliação: 7 fatos que você deve saber!

A que se refere Dioptria?

A unidade de medida de Potência Ótica de um espelho curvo ou lente é conhecida como Dioptria (D). O poder dióptrico é dado pelo recíproco da distância focal da superfície da lente ou espelho (em metros), ou seja, [1D = 1m-1]. Por exemplo, uma lente com uma distância focal de ½ metros tem um poder óptico de 2D. Um espelho plano ou um vidro plano tem uma distância focal igual ao infinito (∞) e potência dióptrica óptica igual a zero; portanto, eles não podem convergir ou divergir dos raios de luz.

A que se refere o termo Dióptrica?

O termo Dióptrica refere-se ao estudo da refração da luz através de lentes. Telescópios que usam um lente convexa são frequentemente chamados de telescópios 'dióptricos'. Alhazen, o pai da óptica moderna, conduziu estudos iniciais de dioptria.

Relação entre potência óptica e distância focal

Em 1866, Albrecht Nagel foi a primeira pessoa a sugerir potência óptica (o recíproco da distância focal) para lentes de rotulagem / numeração. Mais tarde, em 1872, um oftalmologista francês Ferdinand Monoyer cunhou o termo dioptria para poder óptico / refratário influenciado pelo termo de Johannes Kepler dióptrica.  O sistema internacional da unidade não inclui nenhum símbolo oficial para Dioptria. No entanto, os símbolos D or dpt. são comumente usados. 

Por que usar a potência dióptrica é preferível ao comprimento focal na equação do fabricante de lentes?

A equação do fabricante de lentes

usa o recíproco do comprimento focal. Portanto, ao usar a potência óptica, os cálculos se tornam simples, e simplesmente adicionar as potências pode fornecer a distância focal aproximada quando a espessura da lente é insignificante. Por exemplo, se uma lente fina de 1 dioptria for colocada muito perto de uma lente fina de 2 dioptrias, então a potência do sistema de lentes resultante é de aproximadamente 3 dioptrias. 

Qual é o poder dióptrico óptico para o olho humano?

 Um olho relaxado humano médio tem o poder óptico de aproximadamente 60 dioptrias. O cristalino do olho é responsável por apenas 1/3 do poder refrativo total (ou seja, cerca de 20 dioptrias). A córnea contribui com os 2/3 restantes do poder de refração (ou seja, cerca de 40 dioptrias).  

Um fato interessante sobre o olho humano é que ele pode variar / ajustar sua potência ótica até certo ponto. Esta habilidade do olho humano de alterar sua potência óptica é denominada a amplitude de acomodação. Isso é alcançado pela contração e relaxamento do músculos ciliares de acordo com a tensão / estresse do olho, o objeto a ser focalizado e a quantidade de luz recebida. Essa habilidade, entretanto, enfraquece com a idade. Até os 15 anos de idade, o olho humano pode acomodar 11 a 16 dioptrias, que diminuem para 10 dioptrias aos 25. Isso diminui ainda mais para 1 dioptria após atingir a idade de 60 anos. 

Qual é a natureza do poder dióptrico das lentes esféricas e espelhos?

As lentes côncavas estão associadas ao poder dióptrico óptico negativo, ou seja, essas lentes têm um poder divergente.

As lentes convexas estão associadas ao poder dióptrico óptico positivo, ou seja, essas lentes têm um poder convergente.

O poder dessas lentes é medido usando um lensômetro, e o poder do olho é medido por autorefractor. 

Os espelhos convexos estão associados à potência óptica negativa, ou seja, esses espelhos têm uma potência divergente e são comumente usados ​​como espelhos retrovisores em veículos.

Os espelhos côncavos estão associados à potência óptica positiva, ou seja, esses espelhos têm uma potência convergente e são comumente usados ​​em espelhos de barbear e telescópios. 

Qual é a relação entre Magnifying Power e Optical Dioptric Power?

Uma lupa simples com um poder de aumento V está relacionada com a potência ótica φ da lente por 

V = 0.25m x φ + 1

Esta expressão dá a ampliação aproximada observada por uma pessoa com visão normal ao usar uma lupa para ver um objeto.

Isso mostra que o poder de aumento é diretamente proporcional à potência óptica. Conseqüentemente, com um aumento no poder de aumento, o poder dióptrico também aumenta. 

Qual é a relação entre o poder dióptrico óptico e a curvatura?

A curvatura de uma lente pode ser medida em dioptrias como o recíproco do raio da lente (em metros). Por exemplo, se uma lente esférica tem um raio de 1/5 metro, sua curvatura é de 5 dioptrias. 

Seja C a curvatura de uma das superfícies de uma lente e n o índice de refração da lente. Então, o poder ótico da lente é dado por 

φ = (n - 1) C 

Isso mostra que a potência óptica é diretamente proporcional à curvatura de uma lente. Quanto mais curvatura, maior é o poder. Quando uma lente tem superfícies curvas em ambos os lados, suas curvaturas podem ser consideradas positivas para a lente e adicionadas. Isso pode ser seguido apenas quando a espessura da lente é muito menor do que o raio de curvatura. No caso de um espelho, a potência óptica é dada por φ = 2C (onde C é a curvatura do lado refletor.)

Para saber mais sobre o Lensômetro visite https://techiescience.com/a-detailed-overview-on-lensometer-working-uses-parts/ e para visita do autorefractor https://techiescience.com/autorefractor/

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Sanchari Chakraborty

Olá, sou Sanchari Chakraborty. Fiz mestrado em Eletrônica.
Gosto sempre de explorar novas invenções na área da Eletrônica.
Sou um aluno ávido, atualmente investido na área de Óptica Aplicada e Fotônica. Também sou membro ativo da SPIE (Sociedade Internacional de Óptica e Fotônica) e da OSI (Sociedade Óptica da Índia). Meus artigos têm como objetivo trazer à luz tópicos de pesquisa científica de qualidade de uma forma simples, mas informativa. A ciência vem evoluindo desde tempos imemoriais. Então, tento explorar a evolução e apresentá-la aos leitores.
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