1) (UNICAMP – 2019) As cirurgias corretivas a laser para a visão estão cada vez mais eficientes. A técnica corretiva mais moderna é baseada na extração de um pequeno filamento da córnea, modificando a sua curvatura. No caso de uma cirurgia para correção de miopia, o procedimento é feito para deixar a córnea mais plana. Assinale a alternativa que explica corretamente o processo de correção da miopia.

a) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho.
b) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho.
c) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa diminuir a distância focal da lente efetiva do olho.
d) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal da lente efetiva do olho.

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2) (UNESP – 2018) A figura representa um painel colorido e a imagem de parte desse painel, observada através de uma lente convergente, colocada paralelamente à sua frente.

Considerando que o círculo representa a lente, cuja distância focal é igual a F, a distância entre o centro óptico da lente e o painel é

(A) igual a F.
(B) maior que 2F.
(C) igual a 2F.
(D) menor que F.
(E) maior que F e menor que 2F.

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3) (PUCC – 2018) As imagens projetadas nas telas dos cinemas são reais e maiores que o objeto. Se o sistema óptico do projetor de um cinema fosse constituído apenas por uma lente de distância focal f, esta seria

(A) divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
(B) divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
(C) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
(D) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
(E) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que 2.

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4) (UNESP – 2016) Dentre as complicações que um portador de diabetes não controlado pode apresentar está a catarata, ou seja, a perda da transparência do cristalino, a lente do olho. Em situações de hiperglicemia, o cristalino absorve água, fica intumescido e tem seu raio de curvatura diminuído (figura 1), o que provoca miopia no paciente. À medida que a taxa de açúcar no sangue retorna aos níveis normais, o cristalino perde parte do excesso de água e volta ao tamanho original (figura 2). A repetição dessa situação altera as fibras da estrutura do cristalino, provocando sua opacificação.

(www.revistavigor.com.br. Adaptado.)

De acordo com o texto, a miopia causada por essa doença deve-se ao fato de, ao tornar-se mais intumescido, o cristalino ter sua distância focal

(A) aumentada e tornar-se mais divergente.
(B) reduzida e tornar-se mais divergente.
(C) aumentada e tornar-se mais convergente.
(D) aumentada e tornar-se mais refringente.
(E) reduzida e tornar-se mais convergente.

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5) (UNESP – 2015) Nas câmeras fotográficas digitais, os filmes são substituídos por sensores digitais, como um CCD (sigla em inglês para Dispositivo de Carga Acoplada). Uma lente esférica convergente (L), denominada objetiva, projeta uma imagem nítida, real e invertida do objeto que se quer fotografar sobre o CCD, que lê e armazena eletronicamente essa imagem. A figura representa esquematicamente uma câmera fotográfica digital. A lente objetiva L tem distância focal constante e foi montada dentro de um suporte S, indicado na figura, que pode mover-se para a esquerda, afastando a objetiva do CCD ou para a direita, aproximando-a dele. Na situação representada, a objetiva focaliza com nitidez a imagem do objeto O sobre a superfície do CCD.

Considere a equação dos pontos conjugados para lentes esféricas $$\frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p’}$$, em que f é a distância focal da lente, p a coordenada do objeto e p’ a coordenada da imagem. Se o objeto se aproximar da câmera sobre o eixo óptico da lente e a câmera for mantida em repouso em relação ao solo, supondo que a imagem permaneça real, ela tende a mover-se para a

(A) esquerda e não será possível mantê-la sobre o CCD.
(B) esquerda e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a esquerda.
(C) esquerda e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a direita.
(D) direita e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a esquerda.
(E) direita e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a direita.

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6) (UNICAMP – 2013) Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo. Os focos principais da lente são indicados com a letra F. Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente

a) é real, invertida e mede 4 cm.
b) é virtual, direta e fica a 6 cm da lente.
c) é real, direta e mede 2 cm.
d) é real, invertida e fica a 3 cm da lente.

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7) (FATEC – 2018) Podemos aproximar o conjunto de lentes da câmera fotográfica representada na figura a uma única lente convergente. Considere que a distância entre essa lente e o veículo a ser fotografado seja de 25 cm, e que a distância entre essa lente e o sensor fotossensível (anteparo) na câmera seja de 5 cm.

Assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado da vergência, em dioptrias, dessa lente.

(A) 0,05
(B) 0,20
(C) 5
(D) 20
(E) 25

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8) (UERJ – 2018) Em função de suas características, uma lente convergente, ao ser exposta à luz do Sol, gera uma concentração de luz a 60 cm do seu centro óptico, como ilustra a imagem.

Considere que um objeto é colocado a 180 cm do centro óptico dessa lente para que sua imagem seja projetada com nitidez sobre uma tela. Calcule a distância, em centímetros, em que a tela deve ser colocada, a partir do centro óptico da lente, para obtenção dessa imagem.

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9) (FUVEST – 2018) Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos automáticos de focalização.

Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver corretamente focalizado, é, aproximadamente,

(A) 1.
(B) 5.
(C) 10.
(D) 15.
(E) 20

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10) (UNESP – 2017) No centro de uma placa de madeira, há um orifício no qual está encaixada uma lente delgada convergente de distância focal igual a 30 cm. Esta placa é colocada na vertical e um objeto luminoso é colocado frontalmente à lente, à distância de 40 cm. No lado oposto, um espelho plano, também vertical e paralelo à placa de madeira, é disposto de modo a refletir a imagem nítida do objeto sobre a placa de madeira. A figura ilustra a montagem.

Nessa situação, o espelho plano se encontra em relação à placa de madeira a uma distância de

(A) 70 cm.
(B) 10 cm.
(C) 60 cm.
(D) 30 cm.
(E) 40 cm.

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11) (UNESP – 2014) Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da lente utilizada pelo estudante é igual a

(A) 5.
(B) 2.
(C) 6.
(D) 4.
(E) 3.

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12) (UNICAMP – 2018 – adaptada) A acomodação da visão consiste na mudança da distância focal do cristalino, que é uma lente convergente do olho, de modo que a imagem se forme exatamente na retina, tanto para objetos a grandes distâncias quanto para objetos próximos. A catarata é uma doença que torna o cristalino opaco. Seu tratamento consiste na substituição do cristalino doente por uma lente intraocular. Neste caso, a acomodação visual pode ser obtida através do deslocamento da lente implantada, para frente e para trás, com o auxílio do músculo ciliar. Uma lente de distância focal fixa forma a imagem de um objeto localizado a uma grande distância em um anteparo, conforme mostra a figura (a). Qual é a distância focal da lente, e quanto ela deve ser afastada para formar, no anteparo, a imagem de um objeto localizado a 50 cm da posição final da lente, conforme mostra a figura (b)?

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13) Em um experimento didático de óptica geométrica, o professor apresenta aos seus alunos o diagrama da posição da imagem conjugada por uma lente esférica delgada, determinada por sua coordenada p’, em função da posição do objeto, determinada por sua coordenada p, ambas medidas em relação ao centro óptico da lente.

Analise as afirmações.

I. A convergência da lente utilizada é 5 di.
II. A lente utilizada produz imagens reais de objetos colocados entre 0 e 10 cm de seu centro óptico.
III. A imagem conjugada pela lente a um objeto linear colocado a 50 cm de seu centro óptico será invertida e terá $$\frac{1}{4}$$ da altura do objeto.

Está correto apenas o contido em

(A) II.
(B) III.
(C) I e II.
(D) I e III.
(E) II e III.

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Classificação das lentes

As lentes delgadas podem ser classificadas em convergentes e divergentes.

Nas imagens abaixo podemos ver indicados os pontos notáveis das lentes convergente (a) e divergente (b).

F e F’: foco da lente

A distância do foco à lente é chamada de distância focal. Para lentes convergentes, essa medida é positiva. Para lentes divergentes, essa medida é negativa.

A e A’: ponto antiprincipal

O ponto antiprincipal marca o centro de curvatura da lente. Sua distância à lente é o raio, cuja medida é o dobro da distância focal.

Tipos de formação de imagem

– Lente Delgada Convergente

Caso 1: objeto antes do ponto antiprincipal A.

Imagem: real, invertida, menor, entre A’ e F’.

Caso 2: objeto sobre o ponto antiprincipal A.

Imagem: real, invertida, de mesmo tamanho, sobre A’.

Caso 3: objeto entre o ponto antiprincipal A e o foco F.

Imagem: real, invertida, maior, depois de A’.

Caso 4: objeto sobre o foco F.

Imagem: imprópria, não há formação de imagem.

Caso 5: objeto entre o foco F e a lente.

Imagem: virtual, direita, maior, do mesmo lado que o objeto.

– Lente Delgada Divergente

Caso único: Objeto posicionado em qualquer ponto em frente à lente.

Imagem: virtual, direita, menor, do mesmo lado que o objeto.

Equação de Gauss

A equação de Gauss relaciona a distância focal da lente, a distância do objeto à lente e a distância da imagem à lente.

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

Em que,

f: distância focal;
p: distância do objeto à lente. p > 0, objeto real; p < 0, objeto virtual;
p’: distância da imagem à lente. p’ > 0, imagem real; p’ < 0, imagem virtual.

Aumento Linear Transversal

O aumento linear transversal pode ser calculado da seguinte forma:

$$A = \frac{i}{o} = – \frac{p’}{p} = \frac{f}{f – p}$$

Em que,

A: aumento linear transversal. A > 0, imagem direita; A < 0, imagem invertida;
i: tamanho da imagem;
o: tamanho do objeto.

Quando i tem o mesmo sinal de o, a imagem é direita. Quando i tem sinal diferente de o, a imagem é invertida.

Agora é hora de praticar com nossas listas de exercícios!

Exercícios sobre lentes esféricas

Exercícios sobre aumento linear transversal

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