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segunda-feira, 20 de setembro de 2021

LENTES ESFÉRICAS - estudo analítico

 EQUAÇÕES DAS LENTES ESFÉRICAS 

 

ESTUDO ANALÍTICO 

 

Depois de realizado o estudo geométrico das imagens nas lentes esféricas, faremos o estudo analítico. Para isso, considere a figura abaixo:   

 

    

 

em que: 

p = distância do objeto ao vértice do espelho; 

p' = distância da imagem ao vértice do espelho; 

= tamanho do objeto; 

= tamanho da imagem; 

f = distância focal; 

 

Através da geometria plana, é possível demonstrar as seguintes equações:  

# Equação de Gauss 

 

 

 

 

# Equação do Aumento Linear Transversal 

 

 

 

Quando:  

|A | > 1 Þ a imagem é maior que o objeto. 

|A | < 1 Þ a imagem é menor que o objeto. 

 

Convenções de sinais, considerando objeto real p > 0: 

Imagem real Þ p' > 0 

Imagem virtual Þ p' < 0 

Imagem direita Þ A > 0 

Imagem invertida Þ A < 0 

 

CONVERGÊNCIA OU VERGÊNCIA DE UMA LENTE 

 

A capacidade de uma lente desviar mais ou menos a luz é denominada convergência. 

Experimentalmente, notamos que quanto mais convergente é a lente, isto é, desvia mais a luz, menor é a sua distância focal.  Então: 

 

 

 

 

No SI, a convergência deve ser expressa em m-1, que recebe o nome de dioptria (di). 

Lentes convergentes -> f > 0 e V > 0 

Lentes divergentes -> f < 0 e V < 0 

 

Nota: 

Na linguagem popular, é comum ouvirmos a convergência expressa em "graus". Geralmente, 1 "grau" equivale a 1 dioptria. 

 

Equação de Halley (dos Fabricantes de Lentes) 

 

Atribuída ao astrônomo inglês Edmond Halley (1656-1742), permite calcular a distância focal de uma lente, pela expressão: 

 

  

 

em que: 

f  -  distância focal da lente; 

n2 - índice de refração da lente; 

n1 - índice de refração do meio em que a lente está inserida. 

 

Os raios de curvatura R1 e R2 das faces refratoras seguem a convenção: 

Face convexa Þ R > 0 

Face côncava Þ R < 0 

Face plana Þ R = ¥ 

 

Associação de Lentes 

 

 

 

V = V1 + V2