Questão 2:
Um objeto é colocado sobre o eixo principal de uma lente esférica delgada convergente a 70 cm de distância do centro óptico. A lente possui uma distância focal igual a 80 cm Baseado nas informações anteriores, determine as características da imagem e calcule a distância da imagem à lente.
Passo 1
O enunciado diz que temos uma lente esférica delgada convergente com distância focal
e um objeto real colocado a
do centro da lente. O que precisamos é usar a equação de Gauss para lentes delgadas e a definição de ampliação lateral para determinar a posição e as características (real/virtual, direito/invertido, ampliado/reduzido) da imagem.
Passo 2
Aplicamos a equação de lentes delgadas:
Isolando
:
Logo,
O sinal negativo de
indica que a imagem está do mesmo lado do objeto, ou seja, é uma imagem virtual. Em lentes convergentes isso também significa que ela fica “atrás” da lente, no lado de incidência do objeto.
Passo 3
Para a ampliação lateral usamos
Substituindo
e
,
O valor positivo de
indica que a imagem é direita em relação ao objeto e
mostra que ela é ampliada de um fator 8.
Passo 4
Reunindo tudo:
– A imagem é virtual (porque ).
– A imagem é direita (porque ).
– A imagem é ampliada (porque ).
– A distância da imagem à lente é , no mesmo lado do objeto.
– A imagem é virtual (porque
– A imagem é direita (porque
– A imagem é ampliada (porque
– A distância da imagem à lente é
Resposta
A imagem é virtual, direita e ampliada por um fator 8, e encontra-se a
da lente, no mesmo lado do objeto.