Questões de Concurso sobre Lentes

Imagens virtuais e reais podem ser formadas por reflexão, por exemplo, uma imagem formada em um espelho, e por refração, quando são formadas por lentes, por exemplo. Sobre imagens reais e virtuais, é correto afirmar que

Se resolvermos brincar com uma lente em dias de Sol, podemos atear fogo em papéis ou em pedaços de madeira, ao concentrarmos a luz do Sol nesses materiais.

Considerando essa situação, podemos afirmar que:

I - A lente empregada deve ser convergente.

II - A imagem é formada no foco.

III - A imagem formada é real, invertida e menor.

Das afirmativas acima, são verdadeiras:

Um aluno deseja projetar uma imagem reduzida de um objeto num anteparo colocado a uma distância de 30 cm da lente. O objeto está colocado sobre o eixo principal e a uma distância de 60 cm da lente. Para o experimento o aluno dispõe de 4 lentes, A, B, C e D, sendo que todas respeitam a condição de nitidez de Gauss e foram dispostas em uma prateleira onde são informadas suas características, conforme apresentadas na tabela a seguir:

De acordo com as necessidades do experimento, qual das 4 lentes o aluno deve usar?

A disposição de lentes nos óculos como ilustrado é adequada para alunos que sejam míopes.

O desvio angular de um raio que atravessa o centro ótico da lente quando esta tiver raio de curvatura R1 será menor que quando tiver raio de curvatura R2.

Dois raios luminosos paralelos e simétricos em relação ao eixo óptico, interdistantes de 2 mm, devem ser focados em um ponto P no interior de um bloco transparente, a 1 mm de sua superfície, conforme mostra a figura. Para tal, utiliza-se uma lente delgada convergente com distância focal de 1 mm. Considerando que o bloco tem índice de refração $n=\sqrt{2}$ a distância $L$ entre o vértice $V$ da lente e a superfície do bloco deve ser ajustada para

Para construção de um telescópio para observações astronômicas, um grupo optou por construir um telescópio refrator, conhecido também por luneta, e o outro grupo, um telescópio refletor. Ambos utilizaram lentes objetivas de mesmo diâmetro. Por que para lentes de diâmetros maiores, o telescópio refletor é mais indicado?

Um objeto retilíneo e frontal $\overline{XY}$ , perpendicular ao eixo principal, encontra-se diante de uma lente delgada convergente. Os focos F e F’, os pontos antiprincipais A e A’ e o centro óptico “O” estão representados no desenho abaixo. Com o objeto $\overline{XY}$ sobre o ponto antiprincipal A, pode-se afirmar que a imagem $\overline{X^{\prime }{Y}^{\prime }}$ , desse objeto é:

Dados: $\overline{OF}$= $\overline{FA}$ e $\overline{O{F}^{\prime }}$ = $\overline{F^{\prime }{A}^{\prime }}$

Desenho Ilustrativo - Fora de Escala

Um experimento foi realizado para medir a distância focal de uma lente biconvexa. Considerando-se um sistema de coordenadas cartesianas com origem no centro da lente, variou-se a posição x de um objeto e mediu-se a posição i da imagem correspondente. Construindo-se o gráfico de i como função de x, obteve-se

Pode-se considerar que a lente em questão tem raio infinito, dado que uma de suas faces é plana.

Um objeto pontual luminoso que oscila verticalmente em movimento harmônico simples, cuja equação da posição é y = A cos(ωt), é disposto paralelamente a um espelho esférico gaussiano côncavo (E) de raio de curvatura igual a 8A, e a uma distância 3A desse espelho (figura 1).

Figura 1

Um observador visualiza a imagem desse objeto conjugada pelo espelho e mede a amplitude A₁ e a frequência de oscilação do movimento dessa imagem.

Trocando-se apenas o espelho por uma lente esférica convergente delgada (L) de distância focal A e índice de refração n = 2, (figura 2), o mesmo observador visualiza uma imagem projetada do objeto oscilante e mede a amplitude A₂ e a frequência do movimento da imagem.

Figura 2

Considere que o eixo óptico dos dispositivos usados passe pelo ponto de equilíbrio estável do corpo que oscila e que as observações foram realizadas em um meio perfeitamente transparente e homogêneo de índice de refração igual a 1.

Nessas condições, a razão entre as amplitudes A₂ e A_1, $\frac{A_2}{A_1}$ , de oscilação das imagens conjugadas pela lente e pelo espelho é

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas da sentença abaixo:

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Uma aranha está no eixo central de uma lente simétrica delgada! a 15 cm da lente. A ampliação faterai da lente é m = -0,30 e o índice de refração do material de que é feita a lente é 1150. Assen, a imagem produzida pela lente é do tipo _______, a lente é do tipo ________ e a aranha está do lado de __________ do ponto focal.

Um aluno do ensino médio, com bons conhecimentos de ótica geométrica, afirma para seus colegas que consegue facilmente descobrir que tipo de deficiência de visão uma pessoa possui ao analisar os óculos dela. Ele, então, pega os óculos de um amigo e o estende à sua frente apontando para os objetos e analisando a imagem formada através das lentes. Após alguns segundos, ele dá o veredicto: “Henrique, você tem dificuldade em ver objetos que estão longe, portanto você tem miopia!”. O aluno chegou à esta conclusão porque:

Ao construir uma luneta e apontá-la para o céu, Galileu deu um grande impulso ao estudo dos astros. O esquema representa a luneta construída por Galileu, que era formada por uma lente objetiva convergente (OB) e uma lente ocular divergente (OC) situada entre o foco imagem da lente objetiva (F’_OB) e seu centro óptico. A imagem (I) de um objeto muito distante formada pela lente objetiva se localiza sobre seu plano focal imagem e se constitui em um objeto virtual para a lente ocular.

Sendo F_OC e F’_OC os focos objeto e imagem da lente ocular, respectivamente, a imagem formada pela lente ocular em relação à formada pela lente objetiva é

Uma lente é um sistema óptico que consiste em dois ou mais dioptros, sendo pelo menos um deles curvo (não plano). As lentes que possuem apenas dois dioptros são denominadas de lentes simples. Uma lente simples é feita de material transparente (vidro, plástico ou outros) e possui duas faces. A face curva, ou não plana, é, em geral, esférica.

_{Internet: www.if.ufrj.br (com adaptações).}

Um objeto está localizado a 50 cm de uma lente convergente de distância focal de 20 cm.

A partir do texto e do caso hipotético acima, assinale a alternativa que apresenta a imagem formada do objeto pela lente.

Observe a figura a seguir.

O cartão acima é visto por um observador através de uma lupa (lente esférica biconvexa) de vidro que se encontra no ar. O cartão é colocado a aproximadamente 20 cm da lupa cuja distância focal é da ordem de 10 cm. Sendo assim, marque a opção que apresenta a figura que o observador vê através da lente.

Considere um desenho esquemático do olho humano abaixo, em que a imagem é formada sobre a retina. Se a imagem de um objeto é focalizada depois da retina, diz-se que a pessoa sofre de hipermetropia. Ao usar óculos, que tipo de lente corretiva deverá ser usado para corrigir esse defeito da visão?

Ilustração da formação de imagem no olho humano. Extraído de http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/olhohumano-um-instrumento-optico.htm.

Duas lentes esféricas delgadas 1 e 2, com índices de refração n₁ e n₂, respectivamente, são usadas para observar a figura plana mostrada abaixo, quando o observador, objeto e lente estão imersos em um meio homogêneo, transparente e isótropo com índice de refração n maior do que os índices n₁ e n₂.

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As imagens observadas são apresentadas nas figuras 1 e 2 em comparação com o objeto observado.

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Se a mesma observação for realizada, porém com o observador, objeto e lente imersos em um outro meio com índice de refração n’ menor do que n₁ e n₂, das opções abaixo a que apresenta as imagens que poderão ser observadas, respectivamente, pelas lentes 1 e 2 serão

Uma pessoa com hipermetropia apresenta dificuldade para enxergar objetos próximos. Seu olho é muito pequeno, de forma que a imagem, que deveria formar-se sob a retina, forma-se atrás dela, o que faz com que o hipermetrope não tenha uma visão nítida dos objetos próximos. As lentes convergentes são indicadas para correção deste problema de visão.

Considere uma lente convergente de vergência igual a 4 dioptrias. Se um objeto de 10 cm de altura é colocado a 50 cm da lente, a imagem formada pela lente será

Observe a figura a seguir.

O cartão acima é visto por um observador através de uma lupa (lente esférica biconvexa) de vidro que se encontra no ar. O cartão é colocado a aproximadamente 20 cm da lupa cuja distância focal é da ordem de 10 cm. Sendo assim, marque a opção que apresenta a figura que o observador vê através da lente.