terça-feira, 25 de outubro de 2016

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas


32ª aula
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

Borges e Nicolau

Para as lentes convergentes vamos analisar três posições principais de um objeto:

Objeto colocado antes do ponto anti-principal objeto A:



A imagem é REAL, INVERTIDA E MENOR DO QUE O OBJETO.
Este tipo de imagem é formada nas máquinas fotográficas.

Objeto colocado entre o ponto anti-principal objeto A e o foco principal objeto F:



A imagem é REAL, INVERTIDA E MAIOR DO QUE O OBJETO.
Este tipo de imagem é formada nos projetores de slides e de filmes.

Objeto colocado entre o foco principal objeto F e o centro óptico da lente:



A imagem é VIRTUAL, DIREITA E MAIOR DO QUE O OBJETO.
Este tipo de imagem é formada nas lupas (lentes de aumento).

Para as lentes divergentes, qualquer que seja a posição do objeto, a imagem é:
VIRTUAL, DIREITA E MENOR DO QUE O OBJETO



Animação:
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Exercícios básicos

Exercício 1:
Assinale a proposição correta a respeito da imagem de um objeto linear colocado diante de uma lente esférica delgada :

I) A imagem real é invertida.
II) A imagem virtual é direita.
III) O elemento (objeto ou imagem) de maior altura está mais próximo da lente.
IV) Sendo a imagem virtual a lente é divergente.

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Exercício 2:
Um objeto linear é colocado diante de uma lente delgada convergente, exatamente sobre o ponto anti-principal objeto A. Sejam F, F’ os focos principais, objeto e imagem e A’ o ponto anti-principal imagem. Dê as características da imagem formada.


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Exercício 3:
Um objeto linear é colocado diante de uma lente delgada divergente. Afasta-se o objeto da lente. A imagem:


a) Passa de virtual para real
b) Passa de real para virtual
c) Fica maior
d) Fica menor
e) Fica com a mesma altura.

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Exercício 4:
A imagem da chama de uma vela é vista através de duas lentes L1 e L2


Pode-se afirmar que:

a) A lente L1 é divergente
b) A lente L2 é convergente
c) A lente L1 é convergente e a chama da vela está colocada entre e o foco principal objeto F e o ponto anti-principal objeto A.
d) A lente L1 é convergente e a chama da vela está colocada entre e o foco principal objeto F e o centro óptico O.
e) A lente L2 é divergente e a chama da vela está colocada entre e o foco principal imagem F' e o centro óptico O.

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Exercício 5:
Um pequeno retângulo CDGH é colocado diante de uma lente delgada convergente, conforme indica a figura. Obtenha a imagem do retângulo.


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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(UCPe-RGS)
De acordo com a figura abaixo, assinale a opção que caracteriza corretamente a imagem do objeto que se forma do lado direito da lente.



a) Imagem virtual, invertida e menor.
b) Imagem real, invertida e maior.
c) Imagem real, direita e menor.
d) Imagem virtual, direita e maior.
e) Não há formação de imagem, pois o objeto está entre 2f e f.

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Revisão/Ex 2:
(UFV-MG)
Colocando-se um objeto em frente a uma lente de distância focal f, observa-se que a imagem formada deste objeto é invertida e sua altura é menor que a do objeto. É correto afirmar que:

a) em relação à lente, a imagem formada encontra-se no mesmo lado do objeto.
b) a lente é divergente.
c) a imagem formada é virtual.
d) o objeto deve estar situado entre o foco e a lente.
e) o objeto deve estar situado a uma distância da lente maior que 2f.

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Revisão/Ex 3:
(UTFPR)
Um objeto é colocado frente ao sistema óptico representado abaixo. 
Esboce a imagem formada:



Assinale as alternativas abaixo com V se verdadeira ou F se falsa.

(  ) A formação da imagem esquematizada é comum nas câmeras fotográficas.
(  ) A imagem é invertida, maior e pode ser projetada num anteparo.
(  ) A imagem forma-se geometricamente entre o foco imagem e o ponto antiprincipal.

A sequência correta será:

A) V, F, V
B) V, F, F
C) F, V, F
D) F, F, F
E) V, V, F

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Revisão/Ex 4:
(Vunesp)
A figura adiante mostra um objeto AB, uma lente divergente L e as posições de seus focos, F' e F.



a) Copie esta figura em seu caderno de respostas. Em seguida, localize a imagem A'B' do objeto fornecida pela lente, traçando a trajetória de, pelo menos, dois raios incidentes, provenientes de A.
b) A imagem obtida é real ou virtual? Justifique sua resposta.

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Revisão/Ex 5:
(PUC-SP)
No esquema, O é um objeto real e I, a sua imagem virtual, conjugada por uma lente esférica delgada. A partir das informações contidas no texto e na figura, podemos concluir que a lente é:



a) convergente e está entre O e I.
b) convergente e está à direita de I.
c) divergente e está entre O e I.
d) divergente e está à esquerda de O.
e) divergente e está à direita de I.

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Desafio:
 

Considere uma lente delgada. A e A' são os pontos antiprincipais objeto e imagem, F e F' são os focos principais objeto e imagem e O é o centro óptico da lente. É dado um trapézio BCEG. Obtenha a imagem do trapézio nos casos:

a) a lente é convergente



b) a lente é divergente


 

A resolução será publicada na próxima terça-feira

Resolução do desafio anterior:

a) Um raio de luz incide numa lente delgada convergente, paralelamente ao eixo principal. Na figura representamos os raios incidente e emergente. Qual é a distância focal da lente? Qual é o nome que se dá ao ponto onde o raio emergente intercepta o eixo principal?


b) Substitui-se a lente convergente por outra divergente, de mesma distância focal, em módulo. Refaça a figura dada abaixo e indique os pontos A e A’ (pontos anti principais objeto e imagem), F e F’ (focos principais objeto e imagem) e O (centro óptico da lente). A seguir, trace o raio de luz que emerge da lente, correspondente ao raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal e que é indicado no esquema.



Resolução:
 
a) A intersecção do raio emergente da lente com o eixo principal é o foco principal imagem F’. A distância de O a F’ é a distância focal f: f = 2.10cm = 20 cm.

b) Os pontos A e A’ estão situados as uma distância 2f = 40 cm da lente; A’ e F’ situam-se do lado da luz incidente e A e F do lado da luz emergente; o centro óptico O corresponde à intersecção da lente delgada com o eixo principal:


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