Um LASER produz um feixe paralelo de luz, com 4mm de diâmetro. Utilizando um espelho plano e uma lente delgada convergente, deseja-se converter o f...

Para converter o feixe paralelo em um feixe divergente, é necessário que a lente delgada convergente seja colocada a uma distância focal f do ponto focal do espelho plano. A distância d entre a lente e o espelho deve ser igual a 2f. A abertura total do feixe divergente é dada por • = 0,4 radianos. Como • ¸ sen• ¸ tg•, temos que sen• ¸ •/2. Portanto, a abertura angular do feixe paralelo é dada por •/2 = 0,2 radianos. Usando a equação da lente delgada, 1/f = 1/p + 1/q, onde p é a distância do objeto à lente e q é a distância da imagem à lente, podemos determinar a distância focal f da lente. Como o feixe paralelo incide perpendicularmente à lente, temos que p = ∞. Portanto, 1/f = 1/q e q = f. Usando a equação da reflexão, 1/p + 1/q = 1/d, onde d é a distância entre o espelho e a lente, podemos determinar a distância d. Substituindo p = ∞ e q = f, temos que 1/f + 1/f = 1/d e d = 2f. Substituindo • = 0,4 radianos e •/2 = 0,2 radianos, temos que tg(0,2) = 2mm/f e f = 10mm. Portanto, a resposta correta é a letra d) f = 10 mm; d = 20 mm.