Enunciado

Um bastão de vidro muito longo com 1,75   c m de diâmetro tem um lado polido formando uma superfície esférica côncava com 7,20   c m de raio. O material do vidro tem índice de refração de 1,68 . (a) Um objeto puntiforme no ar está no eixo do bastão e a 15,0   c m da superfície esférica. Determine a localização da imagem e diga se ela é real ou virtual. Desenhe um diagrama de raios.

Passo 1

Olá pessoal, tudo certo com vocês? Espero que sim 😊. Vamos entender melhor essa questão?

Certo! Observe que, podemos usar a equação de refração em uma única superfície para encontrar as imagens correspondentes a estas três posições de objeto. Os sinais das distâncias das imagens nos dirão se as imagens são reais ou virtuais e os diagramas de raios confirmarão a exatidão de nossas soluções analíticas.

Passo 2

Pois vamos lá, por item! Utilizando a equação de refração em uma única superfície para relacionar a imagem e as distâncias do objeto:

n 1 s + n 2 s ' = n 2 - n 1 r

Resolvendo para s ' temos

s ' = n 2 n 2 - n 1 r - n 1 s

Substituindo os valores numericamente, encontraremos

s ' = 1 , 68 1 , 68 - 1 , 00 - 7,20   c m - 1 , 00 15,0   c m

s ' = - 10   c m

Onde o sinal de menos nos diz que a imagem está 10   c m na frente da superfície da haste e é virtual.

Passo 3

No diagrama de raio seguinte, o objeto está em P e a imagem virtual está em P ' .

Passo 4

Pronto! Finalizamos a questão 😊. Nos vemos na próxima questão. OK? Até mais.

Resposta

a )   s ' = - 10   c m

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