O comportamento das lentes esféricas ao receber a luz incidente determina a formação de diferentes tipos de imagens. ... Todo raio de luz que incide na lente pelo foco refrata-se paralelamente ao eixo principal; Todo raio de luz que incide sobre o centro óptico não sofre desvio.
A formação de imagens nas lentes esféricas exige que tracemos os raios de luz notáveis que são refratados através da lente. A imagem é sempre formada no ponto onde dois raios de luz refratados se cruzam.
A lupa, que também pode ser chamada de lente de aumento, é o instrumento óptico mais simples que temos para realizar observações. A lupa é constituída por somente uma lente convergente, cuja distância focal é da ordem de centímetros, que conjuga uma imagem virtual, direita e maior que o objeto observado.
Se o objeto está entre o ponto antiprincipal e o foco, a imagem será real, maior e invertida; Se o objeto está exatamente sobre o foco, a imagem será imprópria, ou seja, não haverá formação de imagem; Se o objeto está mais perto da lente do que o foco, a imagem será virtual, maior e direita.
O foco de uma lente esférica, também conhecido como foco principal objeto, nada mais é do que um ponto situado sobre o eixo principal, onde está associada uma imagem imprópria. Sendo assim, o raio de luz que emerge do foco de uma lente esférica e incide sobre ela deve obrigatoriamente ser paralelo ao eixo principal.
A imagem formada por uma lente convergente possui suas características definidas pela posição do objeto. Já a imagem de uma lente divergente preserva suas características e é sempre virtual, direita e menor que o objeto.
Os elementos que compõem as lentes esféricas são: Centro óptico (O): as chamadas lentes delgadas apresentam espessura muito inferior ao tamanho de suas faces. Isso faz com que os vértices das faces dessas lentes quase ocupem o mesmo ponto, o qual é definido como centro óptico da lente; Foco (f): ponto onde a luz é focalizada;
As principais fórmulas usadas para resolver exercícios sobre as lentes esféricas utilizam as variáveis: f – distância focal; p e p' – posição do objeto e da imagem; o – tamanho do objeto; i – tamanho da imagem; A – aumento linear transversal ou ampliação; R – raio de curvatura; C – vergência.
Raios de luz que incidem sobre lentes esféricas são refratados de três maneiras: Todo raio de luz que incide paralelo ao eixo principal é refratado na direção do foco; Todo raio de luz que incide na lente pelo foco refrata-se paralelamente ao eixo principal; Todo raio de luz que incide sobre o centro óptico não sofre desvio.
A justaposição de lentes esféricas é o processo de combinar diferentes lentes, de modo a se obter distintas configurações de vergência. Além disso, esse processo é usado para reduzir um efeito chamado de aberração cromática, mas também pode ser usado para aumentar o efeito obtido por uma única lente.
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