Banco Ottico
L.Faè
Scuola Estiva di Fisica
Genova 2006
Primo esperimento proposto
• Utilizzare una lente convergente per proiettare su uno schermo
l’immagine di una freccia luminosa.
• Misurare la distanza lente–freccia e la distanza lente–immagine.
• Ricavare il valore della lunghezza focale utilizzando la formula delle
lenti sottili.
p
q
Formula per le lenti sottili
Se p rappresenta la distanza dell’oggetto dalla
lente l’immagine verrà formata ad una distanza
q data da
1 1 1
 
p q f
La distanza f è detta distanza focale della lente
e dipende dal materiale di cui è costituita la lente
e dalla geometria della lente stessa.
Operazioni preliminari
• Si può valutare approssimativamente il valore della
distanza focale della lente ponendo la freccia molto
lontana dalla lente
(può essere considerata una sorgente posta a distanza
infinita e i suoi raggi convergono nel fuoco della lente)
• Per ottenere un’immagine reale sullo schermo, la distanza
tra freccia e lente non può essere inferiore alla distanza
focale così valutata.
Procedimento
• Fissato questo riferimento, avviciniamo la lente alla sorgente partendo da
una posizione prossima a quella dello schermo fino ad ottenere una
immagine nitida e misuriamo p e q
• Cambiando posizione allo schermo ripetiamo l’operazione in modo da
raccogliere su una tabella diverse coppie di p e q da elaborare per
ottenere
pq
f 
pq
• Con questi valori di f possiamo quindi calcolare il valore medio della
lunghezza focale e dalla dispersione dei valori l’incertezza della misura.
Secondo esperimento proposto
• Trovare sperimentalmente la lunghezza focale ftot di
un sistema formato da una lente convergente e da
una divergente ponendo le due lenti sul banco ottico
a contatto fra loro e ripetendo le stesse operazioni di
misura e registrazione dati.
• Si può quindi calcolare la lunghezza focale della
lente divergente:
1
f div
1
1


f tot f conv
da cui
f div
f conv f tot

f conv  f tot
Misura dell’ingrandimento di una
lente d’ingrandimento
• Scegliere un oggetto che abbia un verso e di dimensioni
trasversali di circa 1cm (una penna), misurarlo e montarlo sul
banco ottico preoccupandosi che il piano dell’oggetto sia
perpendicolare al banco ottico
• Disporre la sorgente luminosa per illuminare l’oggetto obliqua
rispetto al banco ottico abbastanza lontano dall’oggetto da non
surriscaldarlo
• Montare sul banco ottico la lente convergente a una distanza
dall’oggetto p < f =10 cm
• In tal modo la lente diverrà oculare positivo, sarà utilizzata come
lente d’ingrandimento e produrrà un’immagine virtuale diritta
ingrandita dell’oggetto osservabile dall’occhio, posto nel secondo
fuoco della lente
Microscopio semplice o
lente d’ingrandimento
p
F
F
q
Ingrandime nto Lineare 
q
p
Ingrandime nto Convenzionale 
distanza visione distinta d 25 cm
 
f
f
f
Misura dell’ingrandimento di un
Microscopio Composto
• Ripetere le prime due operazioni per la lente
d’ingrandimento.
• Montare a una distanza p ≥ 5 cm dall’oggetto una lente
con f = 5 cm come obiettivo e a 35 cm da quest’ultima
una lente con f = 10 cm che funge da oculare.
• Si realizza così un microscopio
lunghezza ottica  = 20 cm.
composto
con
• Lasciando fisso il microscopio, variare lentamente p
mantenendolo sempre appena maggiore di fob fino ad
ottenere nitida un’immagine virtuale ingrandita
capovolta rispetto all’oggetto.
Microscopio Composto
Oculare
Obiettivo

F1
F1
Ingrandime nto 
F2
F2
qobiettivo
d

d



pobiettivo f oculare f obiettivo f oculare
Microscopio Composto
Cannocchiale Astronomico Kepleriano
• È costituito da due sole lenti convergenti una con funzione di
obiettivo con distanza focale molto grande (circa 50 cm) e l’altra di
oculare con distanza focale dell’ordine di alcuni cm.
• La distanza fra le due lenti è uguale alla somma delle loro distanze
focali.
• L’obiettivo forma dell’oggetto molto lontano un’immagine reale e
capovolta che si forma praticamente nel fuoco.
• L’oculare è una lente convergente di corta focale disposta in modo
da formare dell’immagine reale dell’obiettivo un’immagine virtuale
alla distanza di visione distinta.
Cannocchiale Astronomico Kepleriano
Oculare
Obiettivo
F1 =F2
incidente
F2
uscente
Ingrandime nto Angolare 
 uscente
f
 obiettivo
 incidente
f oculare
Cannocchiale Terrestre
• Il cannocchiale astronomico fornisce immagini rovesciate.
• Questo inconveniente è eliminabile:
– con l’inserimento tra l’obiettivo e l’oculare di una terza lente
convergente raddrizzatrice.
– utilizzando un oculare divergente disposto tra il fuoco
dell’obiettivo e l’obiettivo stesso (cannocchiale Galileiano).
• Il cannocchiale Galileiano risulta più corto di quello astronomico.
F1
F2
Obiettivo
F1=F2
Oculare