Para uma lente com distância focal f, é correto afirmar que se a distância focal for positiva:
A) A lente será divergente;
B) A lente será convergente;
C) A lente será biconvexa;
D) A lente será bicôncava
E) A lente será plano-convexa.
A) A lente será divergente;
B) A lente será convergente;
C) A lente será biconvexa;
D) A lente será bicôncava
E) A lente será plano-convexa.
Passo 1
O enunciado dá uma lente com distância focal
e pergunta qual afirmação é correta se a distância focal for positiva. As alternativas são:
A) A lente será divergente;
B) A lente será convergente;
C) A lente será biconvexa;
D) A lente será bicôncava;
E) A lente será plano-convexa.
A) A lente será divergente;
B) A lente será convergente;
C) A lente será biconvexa;
D) A lente será bicôncava;
E) A lente será plano-convexa.
Informações relevantes fornecidas:
(distância focal positiva). A pergunta pede escolher a afirmação correta entre as opções dadas.
Passo 2
Primeiro vamos entender o que é “distância focal” de uma lente. A distância focal
é a distância entre o centro da lente e o ponto onde os raios paralelos ao eixo óptico convergem (ou parecem divergir) depois de atravessar a lente. Em palavras simples: se raios vindos de muito longe (praticamente paralelos) atravessam a lente, eles vão se encontrar em um ponto chamado foco; a distância desse ponto até a lente é
.
Agora a convenção de sinais (essa é a parte crucial). Na óptica geométrica, costuma-se adotar a convenção:
-
(focal positiva) indica que a lente faz com que raios paralelos realmente se encontrem num ponto real no outro lado da lente — ou seja, a lente faz convergir os raios. -
(focal negativa) indica que a lente faz os raios paralelos se afastarem, de modo que eles só parecem divergir de um ponto virtual — a lente é divergente.
Resumindo em uma frase: distância focal positiva → lente convergente; distância focal negativa → lente divergente.
Passo 3
Para reforçar com a equação do fabricante mais usada (a lente delgada), temos a relação entre objeto, imagem e foco:
onde
é a distância do objeto à lente e
é a distância da imagem à lente. Quando
normalmente há situações em que
é positiva para objetos reais e a imagem é real (raios realmente se cruzam). Isso bate com a ideia de que a lente está convergindo raios.
Passo 4
Definições simples e intuitivas:
- Lente convergente: traz raios paralelos a um foco real do outro lado da lente (ex.: lentes usadas em lupas). Forma imagens reais para objetos além do foco.
- Lente divergente: espalha raios que eram paralelos, fazendo-os parecer proceder de um foco virtual (na mesma frente da lente de onde vem a luz).
Passo 5
Agora ligando isso às formas físicas das lentes:
- Biconvexa (ambos os lados convexos) normalmente é uma lente convergente — é um exemplo típico.
- Plano-convexa (um lado plano, outro convexo) também é geralmente convergente — outro exemplo.
- Bicôncava (ambos os lados côncavos) é tipicamente divergente.
Mas atenção: essas são associações comuns; a propriedade fundamental que define convergência/divergência é o sinal de, não apenas o nome da forma. Algumas formas menos usuais (menisco, etc.) podem ser convergentes ou divergentes dependendo das curvaturas e do índice de refração, mas biconvexa e plano-convexa são exemplos clássicos de lentes convergentes.
Passo 6
Voltando às alternativas:
- A) divergente — incorreta, pois
indica convergência, não divergência. - B) convergente — correta, corresponde exatamente à convenção de sinal para foco positivo.
- C) biconvexa — não necessariamente: embora biconvexa seja convergente, a afirmação “se
então a lente será biconvexa” é demasiado específica e falsa em geral, porque uma lente plano-convexa também pode ter . - D) bicôncava — errada: bicôncava é geralmente divergente (focal negativa).
- E) plano-convexa — semelhante a (C): plano-convexa é um tipo de lente convergente, mas afirmar que
implica necessariamente em plano-convexa é também demasiado específica.
Passo 7
Conclusão didática: a informação
diz apenas que a lente é convergente (categoria), não dá informação suficiente para afirmar qual forma geométrica específica ela tem (biconvexa, plano-convexa, menisco positivo etc.). Portanto a alternativa que está correta e de forma geral válida é a B.
Dica prática para a prova (memorização rápida): “f positiva → fóco real → convergente”. Se quiser lembrar formas, pense que tanto biconvexa quanto plano-convexa são exemplos de lentes convergentes, mas a questão pediu a natureza da lente (convergente/divergente), não a forma exata.
Dica prática para a prova (memorização rápida): “f positiva → fóco real → convergente”. Se quiser lembrar formas, pense que tanto biconvexa quanto plano-convexa são exemplos de lentes convergentes, mas a questão pediu a natureza da lente (convergente/divergente), não a forma exata.
Resposta
B) A lente será convergente.