Física - Livro 3-245-248

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Os instrumentos ópticos podem ser classificados como instrumentos de observação e projeção.
Nos instrumentos de observação (lupas, lunetas, telescópios, microscópios), a imagem formada é virtual, logo, só pode ser observada através do instrumento.
y Lupa – composta de uma lente convergente.
Objeto – entre o foco e o centro óptico da lente.
Imagem – virtual, direita e maior.
y Microscópio – composto de uma associação de duas lentes convergentes coaxiais, denominadas objetiva (lente que fica próxima do objeto) e ocular
(lente que fica próxima do olho)
– Lente objetiva
Objeto – depois do foco.
Imagem – real, invertida e maior.
– Lente ocular Aumento linear transversal:
Objeto – entre o foco e a lente. A
I
O
I
I
I
O
1 2
1
2= ⋅ =
Imagem – virtual, invertida e maior.
y Luneta astronômica – composta por duas lentes convergentes coaxiais (objetiva e ocular).
– Lente objetiva
Objeto – no infinito.
Imagem real, invertida e sobre o foco
– Lente ocular Aumento angular:
Objeto – entre o foco e a lente. A
F
F
objetiva
ocular
=
Imagem – virtual e invertida.
y Binóculo – constituído de duas lunetas, cada uma com duas lentes (objetiva e ocular) e um sistema de prismas.
Objeto – no infinito.
Imagem – virtual, direita e maior.
Imagens reais e projetáveis são observadas em instrumentos de projeção
y Máquina fotográfica – composta de uma lente convergente (objetiva).
Objeto – depois do foco.
Imagem – real e invertida.
y Retroprojetor – composto de uma lente convergente (objetiva) e um espelho plano.
Objeto – entre o foco e o ponto antiprincipal (antifoco).
Imagem real, invertida e maior.
O globo ocular humano assemelha-se a uma filmadora, ou mesmo a uma máquina fotográfica de grande sofisticação.
Os meios transparentes do globo ocular (córnea, humor aquoso, cristalino e humor vítreo) têm, no seu conjunto, função correspondente à da lente objetiva
convergente da câmera, formando uma imagem real, invertida e menor sobre a retina. A imagem deve cair sempre sobre a retina e a distância focal deve
assumir um valor conveniente para cada posição do objeto. Quando o objeto se aproxima do olho, diminuindo o raio de curvatura de suas faces, há uma
diminuição na distância focal.
A posição do objeto mais próxima do olho, que ainda permite uma visão nítida, é chamada ponto próximo (PP). Para um olho normal (olho emetrope), a
distância do ponto próximo (dPP) ao olho é de aproximadamente 25 cm
A posição do objeto mais afastada do olho, que ainda permite uma visão nítida, é chamada ponto remoto (PR). Para um olho normal, a distância do
ponto remoto (dPR) ao olho é infinita.
Os problemas de visão mais comuns são:
y Miopia – PR não está no infinito. A imagem de um objeto distante é formada antes da retina. Uma lente divergente deve ser associada ao olho para
corrigir o problema.
Flente = -dPR
y Hipermetropia – dPP > 25 cm. A imagem de um objeto impróprio é formada além da retina. Uma lente convergente deve ser associada ao olho para
corrigir o problema.
1
25 cm
1
d
1
F
PP lente
=
Resumindo
FÍSICA Capítulo 10 Instrumentos ópticos246
Quer saber mais?
Sites
y Formação da imagem no olho (olho normal, miopia e hipermetropia).
Disponível em: <www.ideiasnacaixa.com/laboratoriovirtual/pequisaOptica03olho.html>.
y Instrumentos ópticos.
Disponível em: <www.if.usp.br/gref/optica/optica3.pdf>.
y Telescópios refratores e refletores.
Disponível em: <http://astro if ufrgs br/telesc/node2 htm>
y Projeto Telescópios na Escola.
Disponível em: <http://telescopiosnaescola pro br/>
Exercícios complementares
1 Unicamp 2020 A lupa é um instrumento óptico sim-
ples formado por uma única lente convergente Ela é
usada desde a Antiguidade para observar pequenos
objetos e detalhes de superfícies A imagem formada
pela lupa é direta e virtual Qual figura abaixo repre-
senta corretamente o traçado dos raios luminosos
principais provenientes de um determinado ponto de
um objeto observado por uma lupa? Nessas figuras,
(f ) e (f’) representam os pontos focais, (o) o objeto e
(i) a imagem
A
b
C
d
2 Na associação a seguir, calcule as distâncias focais (f1
e f2) das lentes delgadas (L1 e L2).
4
 c
m
3 cm
2
 c
m
L1 L2
3 Fuvest Uma pessoa segura uma lente delgada junto a um
livro, mantendo seus olhos aproximadamente a 40 cm da
página, obtendo a imagem indicada na figura.
SONE
T
 V
inicius
 de M
oraes
De tud
o, ao 
meu a
mor s
erei a
tento
, e sem
pre, e
 tanto
.
Quem
 sabe
 a soli
dão, fi
m de 
quem
 ama
.
F
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Em seguida, sem mover a cabeça ou o livro, vai apro-
ximando a lente de seus olhos. A imagem, formada
pela lente, passará a ser:
a sempre direita, cada vez menor.
b sempre direita, cada vez maior.
c direita cada vez menor, passando a invertida e
cada vez menor.
d direita cada vez maior, passando a invertida e cada
vez menor.
e direita cada vez menor, passando a invertida e
cada vez maior.
4 ITA O sistema de lente de uma câmera fotográfica
pode ser entendido como uma fina lente convergente
de distância focal igual a 25,0 cm. A que distância da
lente (P’) deve estar o filme para receber a imagem de
uma pessoa sentada a 1,25 m da lente?
a 8,4 cm
b 31,3 cm
c 12,5 cm
d 16,8 cm
e 25,0 cm
5 Cesgranrio A objetiva de uma máquina fotográfica tem
uma distância focal de 5,0 cm. Para tirarmos duas fo-
tografias nítidas, uma de um objeto no infinito e outra
de um objeto a 1,0 m de distância, as distâncias do
centro óptico da objetiva ao filme devem ser, respec-
tivamente:
a 5,0 cm e 4,7 cm.
b 5,0 cm e 5,0 cm.
c 2,5 cm e 5,0 cm.
d 10 cm e 5,0 cm.
e 5,0 cm e 5,3 cm.
6 Cesgranrio Dispondo de três lentes, L1, L2 e L3, um
estudante deseja construir um microscópio compos-
to com apenas duas lentes (uma objetiva e a outra
ocular).
As características das três lentes disponíveis são:
Lente Tipo Distância focal
L1 Convergente + 2,0 cm
L2 Convergente + 10,0 cm
L3 Divergente – 5,0 cm
Escolha, dentre as opções abaixo, a objetiva e a ocu
lar que devem ser utilizadas.
Objetiva Ocular
a L1 L2
b L1 L3
c L2 L1
d L2 L3
e L3 L1
7 PUC-Campinas O esquema a seguir mostra a formação
da imagem em uma luneta astronômica.
Objetiva (1) Ocular (2)
O
b
je
to
d
is
ta
n
te
F1
F2 F1’
I1
I2
F2”
Numa certa luneta, as distâncias focais da objetiva e
da ocular são de 60 cm e 30 cm, respectivamente, e a
distância entre elas é de 80 cm. Nessa luneta, a ima-
gem nal de um astro distante se formará a:
a 30 cm da objetiva.
b 30 cm da ocular
c 40 cm da objetiva.
d 60 cm da objetiva.
e 60 cm da ocular.
8 Unesp 2012 Em um experimento didático de óptica
geométrica, o professor apresenta aos seus alunos o
diagrama da posição da imagem conjugada por uma
lente esférica delgada, determinada por sua coorde-
nada p’, em função da posição do objeto, determinada
por sua coordenada p, ambas medidas em relação ao
centro óptico da lente.
p’ (cm)
p (cm)
40
20
0
20
40
40 20 4020
Analise as armações.
I. A convergência da lente utilizada é 5 di.
II. A lente utilizada produz imagens reais de objetos
colocados entre 0 e 10 cm de seu centro óptico.
III. A imagem conjugada pela lente a um objeto linear
colocado a 50 cm de seu centro óptico será inver-
tida e terá
1
4
 da altura do objeto.
Está correto apenas o contido em:
a II.
b III.
c I e II.
d I e III.
e II e III.
FÍSICA Capítulo 10 Instrumentos ópticos248
9 UFPR Com base no estudo das lentes na óptica geo-
métrica, é correto afirmar:
A A máquina fotográfica, assim como o olho humano,
recebe a imagem através de um orifício que regula
a intensidade das cores separadamente. Na má-
quina fotográfica, esse orifício recebe o nome de
diafragma.
 O escritor inglês H.G. Wells escreveu o livro de
ficção O Homem Invisível, cujo personagem não
podia ser visto pelas pessoas. Uma forma possível
de observá lo poderia ser através de uma câmera
ou telescópio sensíveis ao mesmo espectro eletro-
magnético visível ao olho humano.
C Num telescópio,podemos observar um objeto muito
distante, pois a imagem formada pela lente objetiva –
de grande distância focal – fica posicionada sobre o
seu foco imagem, comportando-se como objeto para
a lente ocular de menor distância focal.
d Num microscópio composto, uma convergente
de distância focal da ordem de milímetros, deno-
minada objetiva porque está próxima ao objeto, é
associada a uma segunda lente, divergente, deno-
minada ocular porque está próxima ao olho, que
funciona como lupa.
 Num microscópio simples, também chamado de lupa,
a imagem de um objeto colocado à frente da lente,
entre o foco e o vértice, é real e maior que o objeto.
10 Enem 2019 A maioria das pessoas fica com a visão em-
baçada ao abrir os olhos debaixo d'água. Mas há uma
exceção: o povo moken, que habita a costa da Tailândia.
Essa característica se deve principalmente à adaptabilida-
de do olho e à plasticidade do cérebro, o que significa que
você também, com algum treinamento, poderia enxergar
relativamente bem debaixo d'água. Estudos mostraram
que as pupilas de olhos de indivíduos moken sofrem re-
dução significativa debaixo d'água, o que faz com que
os raios luminosos incidam quase paralelamente ao eixo
óptico da pupila
GISLÉN, A. et al. Visual Training Improves Underwater Vision in Children.
Vision Research, n. 46, 2006 (adaptado).
A acuidade visual associada à redução das pupilas é
sicamente explicada pela diminuição
A da intensidade luminosa incidente na retina.
 da difração dos feixes luminosos que atravessam
a pupila.
C da intensidade dos feixes luminosos em uma dire-
ção por polarização.
d do desvio dos feixes luminosos refratados no inte-
rior do olho.
 das reflexões dos feixes luminosos no interior do
olho
11 PUC-Minas Na formação das imagens na retina da
visão humana, tendo em vista uma pessoa com boa
saúde visual, o cristalino funciona como uma lente:
A convergente, formando imagens reais, invertidas e
diminuídas.
 convergente, formando imagens reais, diretas e di-
minuídas.
C divergente, formando imagens virtuais, invertidas e
diminuídas.
d divergente, formando imagens reais, diretas e di-
minuídas.
12 Enem 2019 Os olhos humanos normalmente têm três
tipos de cones responsáveis pela percepção das co-
res: um tipo para tons vermelhos, um para tons azuis
e outro para tons verdes. As diversas cores que en-
xergamos são o resultado da percepção das cores
básicas, como indica a figura.
A protanopia é um tipo de daltonismo em que há di-
minuição ou ausência de receptores da cor vermelha.
Considere um teste com dois voluntários: uma pessoa
com visão normal e outra com caso severo de pro
tanopia Nesse teste, eles devem escrever a cor dos
cartões que lhes são mostrados. São utilizadas as co
res indicadas na gura.
Para qual cartão os dois voluntários identicarão a
mesma cor?
A Vermelho.
 Magenta.
C Amarelo.
d Branco.
 Azul.
13 FMSA-SP Uma pessoa, para ler um jornal, precisa colo-
cá-lo à distância de 50 cm; se quiser lê-lo à distância
de 25 cm, deverá utilizar óculos com lentes esféricas
de distância focal:
A 50 cm
 25 cm
C –50 cm
d –25 cm
 20 cm
14 Uece Aline, em 1980, usava óculos para correção de
miopia, com lentes divergentes de 2,0 dioptrias; em
1985, teve que passar a utilizar outras, de 2,5 diop-
trias. Logo, no período referido (1980 a 1985), as lentes
tiveram sua distância focal, em módulo:
A reduzida em 10 cm.
 aumentada em 10 cm.
C reduzida em 0,5 cm.
d aumentada em 0,5 cm.