Q34.17 Quando uma lente convergente é imersa na água, sua distância focal aumenta ou diminui em comparação com o valor quando a lente está imersa no ar? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta o que acontece com a distância focal de uma lente convergente quando ela é imersa na água em vez de no ar. O conteúdo aqui é a fórmula do fabricante de lentes (lens-maker’s formula) que relaciona a potência da lente ao índice de refração dos meios e às curvaturas das faces.
Passo 2
Para uma lente delgada de índice de refração
imersa num meio de índice
, a fórmula do fabricante é
onde
e
são os raios de curvatura das faces da lente.
Passo 3
No ar,
, logo
Na água,
, então
Passo 4
Como
, tem-se
portanto
Resposta
A distância focal aumenta quando a lente convergente é imersa na água, pois a diferença de índice de refração entre a lente e o meio diminui, reduzindo sua potência.