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.

Passo 1

O enunciado dá uma lente com distância focal \;f\; 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.
Informações relevantes fornecidas: \;f>0\; (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 \;f\; 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 \;f\;.
Agora a convenção de sinais (essa é a parte crucial). Na óptica geométrica, costuma-se adotar a convenção:
  • \;f>0\; (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.
  • \;f<0\; (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:
\frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}
onde \;s\; é a distância do objeto à lente e \;s'\; é a distância da imagem à lente. Quando \;f>0\; normalmente há situações em que \;s'\; 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 \;f\;, 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 \;f>0\; 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 \;f>0 então a lente será biconvexa” é demasiado específica e falsa em geral, porque uma lente plano-convexa também pode ter \;f>0.
  • 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 \;f>0 implica necessariamente em plano-convexa é também demasiado específica.

Passo 7

Conclusão didática: a informação \;f>0\; 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.

Resposta

B) A lente será convergente.

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