Lentes esféricas

As lentes esféricas são dispositivos ópticos transparentes, geralmente feitos de vidro ou plástico, que possuem superfícies curvas capazes de refratar a luz, formando imagens.
Elas podem convergir ou divergir os raios luminosos, dependendo de sua forma.


Elementos importantes da lente

  • F: Foco da lente (real ou virtual).

  • f: Distância focal.

  • O: Centro óptico.

  • p: Distância do objeto à lente.

  • p’: Distância da imagem à lente.


Equação das lentes delgadas

A relação entre as distâncias é dada por:

1f=1p+1p\frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p’}


Aumento linear (A)

Indica o quanto a imagem é maior ou menor que o objeto:

A=io=ppA = \frac{i}{o} = -\frac{p’}{p}

  • A > 0: imagem direita.

  • A < 0: imagem invertida.


Exemplo resolvido

Uma lente convergente possui distância focal de 20cm20 \, cm. Um objeto é colocado a 40cm40 \, cm da lente. Determine:

  1. A posição da imagem.

  2. O tipo de imagem.

  3. O aumento linear.

Resolução:

Aplicando a equação das lentes:

1f=1p+1p\frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p’} 120=140+1p\frac{1}{20} = \frac{1}{40} + \frac{1}{p’} 1p=120140\frac{1}{p’} = \frac{1}{20} – \frac{1}{40} 1p=2140=140\frac{1}{p’} = \frac{2 – 1}{40} = \frac{1}{40} p=40cmp’ = 40 \, cm

A imagem se forma a 40 cm do outro lado da lente.


Tipo da imagem:

  • p>0p’ > 0→ imagem real e invertida.


Aumento linear:

A=pp=4040=1A = -\frac{p’}{p} = -\frac{40}{40} = -1

🔍 A imagem tem o mesmo tamanho do objeto, mas está invertida.