Lentes esféricas
Uma lente esférica é uma associação de duas superfícies (dioptros), onde pelo menos uma superfície é necessariamente esférica.
São meios ópticos transparentes, onde a maior parcela da luz incidente a atravessa.
As lentes são classificadas em duas categorias, baseadas em sua espessura: lentes de bordas finas e lentes de bordas grossas.
Lentes esféricas
Comportamento óptico das lentes
1° caso: o índice de refração da lente é maior que o índice de refração do meio (nlente > nmeio)
Por exemplo, quando temos uma lente de vidro imersa no ar:
As lentes de bordas finas têm comportamento
convergente.
As lentes de bordas grossas têm comportamento
divergente.
Comportamento óptico das lentes
Na situação abaixo, onde se deseja queimar um pedaço de papel, a lente precisa concentrar a luz, que é energia, e que dará origem a chama.
Comportamento óptico das lentes
2° caso: o índice de refração da lente é menor que índice de refração do meio (nlente < nmeio)
É o caso, por exemplo, de uma bolha de ar imersa na água:
As lentes de bordas finas têm comportamento
divergente.
As lentes de bordas grossas têm comportamento
convergente.
Elementos de uma lente esférica
A seguir temos os elementos principais de uma lente esférica.
Os focos objeto e imagem estão situados à mesma distância da lente: é a distância focal f.
Os pontos antiprincipais objeto e imagem estão situados a uma distância 2f do centro óptico (duas vezes a distância focal f).
Raios particulares
1) Um raio luminoso que passa pelo
centro óptico da lente não sofre desvio ao se refratar.
Raios particulares
2) Todo raio luminoso que incide
paralelamente ao eixo principal se refrata alinhado com o foco principal imagem F’.
Raios particulares
3) Todo raio luminoso que incide alinhado
com o foco principal objeto
Raios particulares
4) Todo raio luminoso que incide alinhado
com o ponto antiprincipal objeto A se refrata alinhado com o ponto antiprincipal imagem
Formação de imagens nas lentes esféricas
Lentes convergentes
1) Objeto além do ponto antiprincipal objeto
(longe da lente)
Formação de imagens nas lentes esféricas
2) Objeto no ponto antiprincipal objeto:
Imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto.
Formação de imagens nas lentes esféricas
3) Objeto entre o ponto antiprincipal objeto
e o foco principal objeto:
Formação de imagens nas lentes esféricas
4) Objeto sobre o foco principal objeto:
Imagem imprópria (“a imagem forma-se no infinito”).
Formação de imagens nas lentes esféricas
5) Objeto entre o foco principal objeto e a lente:
Formação de imagens nas lentes esféricas
Lentes divergentes
Para uma lente divergente, a imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto, qualquer que seja a posição do objeto em relação à lente.
Moral da história:
Uma lente convergente, quando o objeto está longe, forma imagens reais (invertidas) e, quando o objeto está próximo, forma uma imagem virtual (direita) grande.
Uma lente divergente sempre forma uma imagem virtual (direita) e pequena, não importando a distância que o objeto está dela.
