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As duas faces de uma lente delgada biconvexa têm um raio de curvatura igual a 1,00 m. O índice de refração da lente para a luz vermelha é 1,60 e, para luz violeta, 1,64. Sabendo que a lente está imersa no ar, cujo índice de refração é 1,00, calcule a distância entre os focos de luz vermelha e de luz violeta, em centímetros.
Qual é a distância entre os focos de luz vermelha e de luz violeta?
a) 2,4 cm
b) 3,1 cm
c) 4,2 cm
d) 4,8 cm
e) 5,2 cm
f) não sei
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LF5C22 Lentes esféricas
14 pág.

LF5C22 Lentes esféricas

ESTÁCIO

Respostas

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Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da lente delgada, que é dada por: \[ \frac{1}{f} = (n - 1) \left( \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} \right) \] onde: - \( f \) é a distância focal da lente, - \( n \) é o índice de refração da lente, - \( R_1 \) e \( R_2 \) são os raios de curvatura das faces da lente. Para uma lente biconvexa, temos \( R_1 = +1,00 \, m \) e \( R_2 = -1,00 \, m \). Vamos calcular a distância focal para a luz vermelha (\( n = 1,60 \)): \[ \frac{1}{f_{vermelho}} = (1,60 - 1) \left( \frac{1}{1} - \frac{1}{-1} \right) = 0,60 \left( 1 + 1 \right) = 0,60 \times 2 = 1,20 \] Portanto: \[ f_{vermelho} = \frac{1}{1,20} \approx 0,833 \, m \, (ou \, 83,3 \, cm) \] Agora, vamos calcular a distância focal para a luz violeta (\( n = 1,64 \)): \[ \frac{1}{f_{violeta}} = (1,64 - 1) \left( \frac{1}{1} - \frac{1}{-1} \right) = 0,64 \left( 1 + 1 \right) = 0,64 \times 2 = 1,28 \] Portanto: \[ f_{violeta} = \frac{1}{1,28} \approx 0,781 \, m \, (ou \, 78,1 \, cm) \] Agora, para encontrar a distância entre os focos de luz vermelha e violeta, subtraímos as distâncias focais: \[ \Delta f = f_{vermelho} - f_{violeta} = 83,3 \, cm - 78,1 \, cm = 5,2 \, cm \] Assim, a distância entre os focos de luz vermelha e de luz violeta é: e) 5,2 cm.

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Considere um sistema composto de duas lentes circulares esféricas delgadas de 6,0 cm de diâmetro, dispostas coaxialmente, como indica a figura. L1 é uma lente convergente de distância focal de módulo igual a 5,0 cm e L2 é uma lente divergente de distância focal de módulo igual a 4,0 cm. No ponto P1, à esquerda do sistema, é colocado um objeto luminoso puntiforme a 5,0 cm de L1. À direita de L2, a uma distância d = 24 cm, é colocado um anteparo A, perpendicular ao eixo do sistema.
Assim, temos que:
a) sobre o anteparo A forma-se uma imagem real puntiforme de P1.
b) sobre o anteparo A aparece uma região i luminada circular com 12 cm de diâmetro.
c) sobre o anteparo aparece uma região i luminada circular com 6,0 cm de diâmetro.
d) o anteparo f ica i luminado uniformemente em uma região muito grande.
e) sobre o anteparo aparece uma região i luminada circular com 42 cm de diâmetro.
f) não sei

Um objeto puntiforme encontra-se a uma distância L de sua imagem, localizada em uma tela, como mostra a figura acima. Faz-se o objeto executar um movimento circular uniforme de raio (r << L) com centro no eixo principal e em um plano paralelo à lente. A distância focal da lente é 3L/16 e a distância entre o objeto e a lente é x.
A razão entre as velocidades escalares das imagens para os possíveis valores de x para os quais se forma uma imagem na posição da tela é:
a) 1
b) 3
c) 6
d) 9
e) 12
f) não sei

Um objeto é colocado sobre o eixo principal de uma lente esférica delgada convergente a 70 cm de distância do centro óptico. A lente possui uma distância focal igual a 80 cm.
Baseado nas informações anteriores, podemos afirmar que a imagem formada por esta lente é:
a) real, invertida e menor que o objeto.
b) virtual, direita e menor que o objeto.
c) real, direita e maior que o objeto.
d) virtual, direita e maior que o objeto.
e) real, invertida e maior que o objeto.
f) não sei

A figura 1 abaixo ilustra o que um observador visualiza quando este coloca uma lente delgada côncavo-convexa a uma distância d sobre uma folha de papel onde está escrita a palavra LENTE.
Justapondo-se uma outra lente delgada à primeira, mantendo esta associação à mesma distância d da folha, o observador passa a enxergar, da mesma posição, uma nova imagem duas vezes menor, como mostra a figura 2. Considerando que o observador e as lentes estão imersos em ar, são feitas as seguintes afirmativas.
I. A primeira lente é convergente.
II. A segunda lente pode ser uma lente plano-côncava.
III. Quando as duas lentes estão justapostas, a distância focal da lente equivalente é menor do que a distância focal da primeira lente.
a) I e II apenas.
b) I e III apenas.
c) II e III apenas.
d) I, II e III.
e) não sei

Situa-se um objeto a uma distância p diante de uma lente convergente de distância focal f, de modo a obter uma imagem real a uma distância p' da lente. Considerando a condição de mínima distância entre imagem e objeto, então é correto afirmar que:
a) p3 + fpp' + p'3 = 5f3
b) p3 + fpp' + p'3 = 10f3
c) p3 + fpp' + p'3 = 20f3
d) p3 + fpp' + p'3 = 25f3
e) p3 + fpp' + p'3 = 30f3
f) não sei

Uma lente convergente tem distância focal de 20 cm quando está mergulhada em ar. A lente é feita de vidro, cujo índice de refração é nv = 1,6. Se a lente é mergulhada em um meio, menos refringente do que o material da lente, cujo índice de refração é n, considere as seguintes afirmacoes:
Então, pode-se afirmar que:
I. A distância focal não varia se o índice de refração do meio for igual ao do material da lente.
II. A distância focal torna-se maior se o índice de refração n for maior que o do ar.
III. Neste exemplo, uma maior diferença entre os índices de refração do material da lente e do meio implica numa menor distância focal.
a) apenas a II é correta.
b) apenas a III é correta.
c) apenas II e III são corretas.
d) todas são corretas.
e) todas são incorretas.
f) não sei

A figura mostra um sistema óptico constituído de uma lente divergente, com distância focal f1=-20 cm, distante 14 cm de uma lente convergente com distância focal f2 = 20 cm. Se um objeto linear é posicionado a 80 cm à esquerda da lente divergente, pode-se afirmar que a imagem definitiva formada pelo sistema
a) é real e o fator de ampliação linear do sistema é -0,4.
b) é virtual, menor e direita em relação ao objeto.
c) é real, maior e invertida em relação ao objeto.
d) é real e o fator de ampliação linear do sistema é -0,2.
e) é virtual, maior e invertida em relação ao objeto.
f) não sei

É possível improvisar uma objetiva para a construção de um microscópio simples pingando uma gota de glicerina dentro de um furo circular de 5,0 mm de diâmetro, feito com um furador de papel em um pedaço de folha de plástico. Se apoiada sobre uma lâmina de vidro, a gota adquire a forma de uma semiesfera.
Dada a equação dos fabricantes de lentes para lentes imersas e sabendo que o índice de refração da glicerina é 1,5, a lente plano-convexa obtida com a gota terá vergência C, em unidades do SI, de:
a) 200 di.
b) 80 di.
c) 50 di.
d) 20 di.
e) 10 di.
f) não sei.

Considere as situações seguintes. I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico. II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito. III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira.
A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que
a) as três são virtuais.
b) I e II são virtuais; III é real.
c) I é virtual; II e III são reais.
d) I é real; II e III são virtuais.
e) as três são reais.
f) não sei.

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