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Uma vela é colocada sobre o eixo principal de uma lente convergente cujos focos principais são F₁ e F₂, como está indicado no esquema acima.

A imagem da vela conjugada pela lente é

1. real, direita e maior que a vela.

2. real, invertida e menor que a vela.

3. virtual, direita e menor que a vela.

4. virtual, direita e maior que a vela.

5. virtual, invertida e maior que a vela.

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LENTES ESFÉRICAS: O que são, tipos, características e formação da imagem | Aula de Física para Enem

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Classificação da imagem:

Real

Invertida

Mesmo tamanho

Propriedades principais das lentes convergentes:

1. Forma: As lentes convergentes são mais espessas no centro do que nas bordas. Em uma lente esférica convergente, as superfícies podem ser curvas para dentro.

2. Foco (Ponto Focal): A luz que passa por uma lente convergente se converge para um ponto, o ponto focal, que está localizado do lado oposto à direção da luz incidente. A distância entre o centro da lente e o ponto focal é chamada de distância focal (f).

3. Imagem formada:

Dependendo da posição do objeto em relação à lente, a imagem pode ser real ou virtual, invertida ou direta.

Imagem real: Forma-se quando o objeto está além do ponto focal e pode ser projetada em uma tela.

Imagem virtual: Forma-se quando o objeto está entre a lente e o ponto focal. A imagem é direita e ampliada.

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Lentes convergentes e Divergentes | Episodio 8 - 2023

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Forma:

As lentes divergentes possuem uma forma côncava, ou seja, são mais finas no centro e mais grossas nas bordas.

Focalização:

Elas divergem os raios de luz paralelos que incidem sobre elas, fazendo com que esses raios pareçam vir de um ponto focado virtualmente localizado no lado oposto da lente.

Imagem formada:

A imagem formada por uma lente divergente é virtual, erguida (direita) e menor do que o objeto.

A imagem está localizada do mesmo lado da lente em relação ao objeto.

Como a imagem é virtual, ela não pode ser projetada em uma tela.

Distância focal:

A distância focal das lentes divergentes é negativa, o que indica que o foco da luz nunca ocorre em um ponto real do lado oposto da lente, mas sim no lado onde o objeto está localizado.

Uso:

As lentes divergentes são comumente usadas para corrigir miopia, permitindo que a luz que entra nos olhos se espalhe e foque corretamente na retina.

Propriedades ópticas:

Ao passar pela lente, a luz se refrata, ou seja, é desviada para fora, aumentando o ângulo de dispersão dos raios incidentes.

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O que é Vergência?

A vergência é como a "força" de uma lente. Ela indica a capacidade da lente de curvar a luz. Quanto maior a vergência, mais a lente "curva" a luz.

Como a Vergência Funciona?

Distância focal: É a distância entre a lente e o ponto onde a luz se concentra (ou se espalha) depois de passar pela lente.

Vergência: É o inverso da distância focal. Quanto maior a vergência, menor a distância focal.

O que Significam os Sinais + e - na Vergência?

+: Lentes convexas (mais grossas no meio) têm vergência positiva e são usadas para corrigir a hipermetropia (dificuldade para enxergar de perto).

-: Lentes côncavas (mais finas no meio) têm vergência negativa e são usadas para corrigir a miopia (dificuldade para enxergar de longe).

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Referencial de Gauss:

Utilizado para determinar a distância do objeto à lente e da imagem à lente, além da altura do objeto e da imagem.

Consiste em três eixos:

Eixo das ordenadas: Passa pela lente; parte de cima é positiva, parte de baixo é negativa.

Eixo das abscissas dos objetos: Colocado sobre o eixo principal da lente, orientado contra o sentido da luz.

Eixo das abscissas das imagens: Colocado sobre o eixo principal, orientado a favor do sentido da luz.

Origem dos eixos: O centro óptico da lente é a origem dos eixos (ponto de referência).

Distância e altura:

Abscissas:

p = distância do objeto ao centro óptico (distância do objeto).

p′ = distância da imagem ao centro óptico (distância da imagem).

Sinais das distâncias:

Objeto real: p > 0

Imagem real: p′ > 0

Imagem virtual: p′ < 0

Distância focal (f):

Lente convergente: f > 0

Lente divergente: f < 0

Imagens direitas e invertidas:

Imagem direita: Quando a imagem está acima do eixo das abscissas (ordenada positiva).

Imagem invertida: Quando a imagem está abaixo do eixo das abscissas (ordenada negativa).

Relações entre sinais e posição da imagem:

Se imagem e objeto têm sinais contrários, a imagem é invertida em relação ao objeto.

Se imagem e objeto têm o mesmo sinal, a imagem é direita em relação ao objeto.

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O que é a Equação dos Fabricantes de Lentes?

Imagine que você está construindo suas próprias lentes. A equação dos fabricantes de lentes é como uma receita de bolo que te ajuda a determinar a "força" (vergência) da lente que você acabou de criar. Ela relaciona várias características da lente, como o material de que ela é feita, a curvatura das suas faces e o meio onde ela está inserida.

A equação dos fabricantes de lentes ou equação de Halley é a expressão para calcular a vergência (C) de uma lente, ou seja, o “grau” de uma lente. Basta saber os índices de refração do material de que é feita a lente (nlente), do meio externo que a envolve (nmeio) e os valores dos raios de curvatura das faces das lentes, R₁ e R₂.

O que Significam os Termos da Equação?

Vergência (C): É a medida da capacidade da lente de desviar a luz, ou seja, o seu "grau".

Índice de refração do material da lente (nlente): É uma propriedade do material da lente que indica o quanto a luz muda de direção ao passar por ele.

Índice de refração do meio externo (nmeio): É uma propriedade do meio que envolve a lente, como o ar ou a água.

Raios de curvatura das faces da lente (R1 e R2): São as medidas da curvatura das duas faces da lente.

Para que Serve a Equação?

Com essa equação, os fabricantes de lentes podem:

Projetar lentes com a vergência desejada: Ao escolher o material da lente, os raios de curvatura e o meio onde ela será inserida, é possível calcular a vergência final.

Verificar a qualidade das lentes: Ao medir as características de uma lente pronta, é possível comparar o valor calculado da vergência com o valor esperado.

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f é a distância focal,

do​ é a distância do objeto à lente,

di​ é a distância da imagem à lente.

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Na equação dos fabricantes de lentes, será adotado raio de curvatura positivo para a face convexa e raio de curvatura negativo para a face côncava.

Face convexa → Raio de curvatura → ⊕⊕

Face côncava → Raio de curvatura → ⊖⊖

Face plana → Raio de curvatura tende a infinito → 1/R = 0

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Muitos instrumentos se utilizam de lentes esféricas delgadas para seu funcionamento. Tais lentes podem ser do tipo convergente ou divergente e formam imagens com características específicas.

Sobre as imagens formadas por essas lentes, é correto afirmar que

1. quando um objeto é posicionado no foco de uma lente convergente, se forma uma imagem real, maior e direita.

2. quando um objeto é posicionado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente, se forma uma imagem real, maior e direita.

3. quando um objeto é posicionado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente, não se forma nenhuma imagem.

4. uma lente divergente só pode formar uma imagem virtual, menor e direita de um objeto.

5. uma lente divergente só pode formar uma imagem real, maior e direita de um objeto.

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Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar os motoristas na hora de estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está a uma distância maior do que a real.

Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da direita fica muito mais distante dos olhos do condutor. Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do que este está do objeto, o que parece estar em conflito com a informação apresentada na reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de:

a) a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto.

b) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância.

c) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena.

d) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista.

e) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho.

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Um objeto O tem sua imagem i representada na figura a seguir. Descreva as características da imagem e o tipo de lente L (convergente ou divergente). Justifique sua resposta.

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Qual é a diferença entre lentes convergentes e divergentes?