Home Física II - (nivel medio-sup) Resumo e exercícios sobre lentes
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Qui, 05 de Agosto de 2010 02:12

ESTUDO DAS LENTES

 

 

I) INTRODUÇÃO

A) DEFINIÇÃO: Corresponde a uma  uma substância refrigente isolada entre duas superfícies onde uma necessariamente é esférica e a outra podendo ser esférica ou plana.

B) CLASSIFICAÇÃO DAS LENTES ( fazer um desenho para cada caso abaixo)

1) Quanto a forma, elas podem ser:



2) Quanto a natureza, elas podem ser:

a) convergentes: são as lentes de bordos delgados se nlente > nmeio ou as lentes de bordos espessos se nlente < nmeio

b) divergentes: são as lentes de bordos espessos se nlente > nmeio ou as lentes de bordos delgados se nlente < nmeio

nmeio = índice de refração do meio onde se encontra a lente            nlente = índice de refração da lente

 

II) DO ESTUDO GRÁFICO

1) RAIOS DE LUZ PRINCIPAIS

2) FORMAÇÃO GRÁFICA DA IMAGEM (Usam-se dois dos raios acima)

A = ponto anti-principal                 F = foco           O = centro óptico


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III) ESTUDO ANALÍTICO DAS LENTES

1) Fórmulas

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2) Elementos

f  = distância focal

p' = posição da imagem

p  = posição do objeto

i  =  tamanho da imagem

Θ = tamanho do objeto

A = aumento linear

nL = índice de refação da lente

nm = índice de refração do meio

R1 = raio de curvatura da fece  1

R2 = raio de curvatura da face 2

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3) estudo de sinais

f > 0    lente convergente

f < 0    lente divergente

i > 0   imagem direita

i < 0   imagem invertida

p' > 0  imagem real

p' < 0  imagem virtual

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4) observações:

• os sinais de i e p' são sempre opostos p/ 1 objeto diante de uma lente.

• toda imagem projetada é real

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IV) EXERCÍCIOS DE REVISÃO E COMPLEMENTAÇÃO

1) Um obJeto que está a 40 cm de uma lente, conjuga uma imagem invertida e aumentada 3 vezes. Determine:

a) a distância da imagem ao espelho (resp: 120 cm);

b) a distãncia foca (resp: 30 cm)l;

c) as características da imagem (resp: real, invertida e maior)

 

2) Quando um objeto está a 50 cm de uma lente, ele conjuga uma imagem virtual a 30 cm desta. Qual a distância focal?

resp: - 75 cm

3) A imagem de um objeto que se encontra a 20 cm de uma lente convergente é aumentada 5 vezes. Qual a posição da imagem e adistância focal?

Resp: 100 cm e 16,67 cm

4) Quando um objeto está no ponto antiprincipal de uma lente convergente de distância focal 40 cm ,o tamanho da sua imagem é igual ao objeto. Determine:

a) a distância desse objeto à lente  (resp: 80 cm);

b) a distância da imagem à lente   (resp: 80 cm)

c) o tipo de imagem (resp: real, invertida e menor e igual)

 

5) Um objeto de 20 cm de altura está a 100 cm de uma lente convergente de distância focal 30 cm. Determine:

a) a posição da imagem  (resp:42,8 cm);

b) a altura da imagem  (resp: - 8,56 cm);

c) o aumento linear transversal (resp: - 0,428)

 

6) Para um lápis de 10 cm de altura que está a 60 cm de uma lente divergente de 20 cm de distância focal, calcule:

a) a posição da imagem  (resp: - 13,3 cm);

b) a ltura da imagem  (resp: 3,325 cm);

c) o aumento linear transversal (resp: 0,3325)

 

7) Um objeto diante de uma lente convergente e sua imagem invertida e quatro vezes maior que este objeto, estão distantes 100 cm um do outro. Calcule a distância focal da lente.

Resp: 16 cm

8) A distância entre um objeto e a sua imagem que é formada por uma lente convergente é de 60 cm. A imagem é projetada numa tela e ampliada 4 vezes. Calcule a distância focal da lente.

Resp: 9,6 cm

9) Uma lente convergente de distância focal 30 cm forma uma imagem real, invertida e de 4 cm de altura a 40 cm desta lente. Calcule a posição do objeto e a convergência desta lente

Resp: 120 cm e 0,033 cm-1

10) Uma lente convergente conjuga uma imagem  real,  situada a 20 cm do centro óptico de uma lente delgada, de um ojeto posisionado a 40 cm desta lente. Calcule:

a) a distância focal (resp: 13,3 cm)

b) a convergência (resp: 3/40 cm-1)

c) o aumento linear transversal  (resp: - 0,5)

 

11) Um lápis encontra diante de uma lente delgada divergente. Com relação ao tipo da sua imagem conjugada por esta lente temos:

a) (  ) virtual, direita e maior

b) (  ) real, direita e menor

c) ( x ) virtual, direita e menor

d) (  ) real, invertida e maior

 

12) Quando um objeto está entre o ponto antiprincipal objeto e o foco de uma lente convergente, a sua imagem será:

a) ( x ) real, invertida e maior

b) (  ) real, invertida e menor

c) (  ) virtual, invertida e menor

d) (  ) virtual, direita e menor

 

13)  Se um objeto está além do ponto antiprincipal de uma lente convergente, a sua imagem conjugada por esta lente é:

a) (  ) real, direita e maior

b) (  ) real, invertida e igual

c) (  ) virtual, invertida e menor

d) ( x ) real, invertida e menor

 

14) Quando um objeto está a uma distância muito grande de uma lente convergente, a imagem dele é formada:

a) ( x ) sobre o foco objeto

b) (  ) depois do ponto antipincipal

c) (  ) entre o ponto antiprincipal e o foco

d) (  ) no ponto antiprincipal

 

15) Um raio de luz que incide em uma lente convergente, paralelamente  ao eixo prncipal, emerge:

a) (  ) passando pelo ponto antiprincipal

b) ( x ) passando pelo foco imagem

c) (  ) Passando entre o ponto antiprncipal e o foco onjeto

d) (  ) passando entre o foco imagem e o centro optico da lente

 

16) Um raio de luz que incide em uma lente convergente passando pelo foco, então ele emerge:

a) (  ) passando pelo ponto antiprincipal imagem

b) (  ) passando entre o foco e o centro optico

c) (  ) Passando entre o centro óptico e o foco

d) ( x ) paralelamente ao eixo principal

 

17) Um raio de luz que incide em uma lente convergente, passando pelo ponto antiprncipal objeto, emerge:

a) (  ) sobre si mesmo

b) (  ) passando entre o foco e o centro óptico

c) ( x ) Passando pelo o ponto antiprincipal imagem

d) (  ) paralelamente ao eixo principal

 

18) Um raio de luz que incide no centro óptico de uma lente convergente, emerge:

a) ( x ) sem sofrer desvio

b) (  ) passando entre o foco e o centro óptico

c) (  ) simetricamente ao eixo principal

d) (  ) paralelamente ao eixo principal

 

19) Um raio de luz que incide em uma lente divergente, paralelamente ao eixo principal, emerge:

a) ( x )em uma direção cujo prolongamento passa pelo foco imagem

b) (  ) passando pelo foco imagem

c) (  ) passando pelo ponto antiprincipal

d) (  ) em uma direção cujo prolongamento passa pelo centro óptico

 

20) A distância entre um objeto diante de uma lente divergente de distância focal 40 cm e a sua imagem  é 60 cm. calcule:

a) a distância deste objeto à lente (resp: 40 cm)

b) a distância da imagem à lente (resp:20 cm)

 

21) Sendo de 5mm e de 8cm as distâncias focais, respectivamente, das lentes convergentes objetiva e ocular de um microscópio e que as duas lentes estão distantes 30cm uma da outra, determine para um objeto à 5mm da objetiva, o que se pede abaixo:

a) a distância da primeira imagem a objetiva;

b) a distância da segunda imagem a ocular;

c) a altura da primeira imagem relativo a objetiva

 

22) O cristalino do olho humano é uma lente convergente convergente e a sua disntância focal varia de acordo com a posição do objeto. Considere a distância entre o cristalino e a retina de 1,5 cm. Para um olho normal a imagem de um objeto pode ser vista com nitidez quando ele se encontra a uma distância muito grande até à 25 cm do olho. Cacule a distância focal do cristalino quando:

a) o objeto se encontra a 50 cm do cristalino;

b) o objeto se encontra à 25 cm do cristalino

c) o objeto se encontra a uma distância de 1km do cristalino