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Lentes convergente e divergente

A correção da visão das pessoas é feita por meio de lentes

Podemos dizer que a lente é um dos componentes ópticos mais utilizados para a formação de imagens em diversos sistemas ópticos. Por exemplo, elas são bastante utilizadas em máquinas fotográficas, filmadoras, telescópios, microscópios e principalmente na correção visual das pessoas.

De forma parecida com a dos espelhos, as lentes têm por finalidade modificar os raios de luz que nelas incidem. Elas mudam a trajetória dos raios por meio da refração. Sendo assim, podemos classificar as lentes em convergente e divergente.

Lente convergente

Para encontrar a posição e o tamanho de uma imagem formada por uma lente convergente, vamos analisar o comportamento de alguns raios que passam pela lente. O primeiro raio que vamos traçar é um raio que sai de um ponto do objeto e se propaga paralelo ao eixo da lente. Este tipo de raio, como vimos, sofre uma mudança de direção de modo a passar pelo foco da lente.  Veja a figura abaixo.


Os três raios usados para encontrar a imagem de um ponto são: o que vem paralelo ao eixo e passa pelo foco (1), o que passa pelo centro da lente sem desviar-se (2) e o que passa pelo foco e sai paralelo ao eixo (3)

O segundo raio é o que passa pelo centro da lente. Este tipo de raio não é desviado e segue na mesma linha reta. Traçamos este raio partindo do mesmo ponto do objeto e verificamos a posição em que ele vai se encontrar com o raio que traçamos anteriormente.

Um terceiro raio é o que passa pelo foco da lente e sai paralelo ao eixo. Esse raio também vai se encontrar com os outros dois já traçados no mesmo ponto. Qualquer outro raio, saindo do mesmo ponto do objeto e que passe pela lente, será refratado e passará pelo mesmo ponto da imagem. Esta é a condição da formação da imagem:

- independente da direção do raio que parte do objeto, pois sabemos que os pontos intermediários da imagem deverão estar nas posições intermediárias entre os pontos extremos, como ilustra a figura abaixo.


A imagem pode ser facilmente determinada usando os 3 raios: paralelo ao eixo, passando pelo centro da lente e um passando pelo foco

Lente divergente

Podemos recorrer ao mesmo procedimento usado para lentes convergentes para traçar os raios que passam por uma lente divergente. O primeiro é um raio que chega paralelo ao eixo e é desviado pela lente como se tivesse sido originado ao ponto focal. Observe a linha tracejada da figura abaixo, mostrando que o prolongamento do raio difratado passa pelo ponto focal dessa lente.


Raio paralelo ao eixo sai como se viesse do foco (1); raio que passa pelo centro não se desvia (2); raio que se dirige ao foco sai paralelo ao eixo (3)

O raio que passa pelo centro da lente não se desvia. O que se dirige para o foco (que fica depois da lente) é desviado de modo a sair paralelo ao eixo da lente. Este último caso é o inverso do primeiro raio que traçamos.

Observe que se invertermos a direção dos raios, eles deverão percorrer o caminho inverso. Isso também serve para os raios traçados para a lente convergente. Na figura abaixo vemos a formação da imagem com uma lente divergente. A imagem é virtual e menor do que o objeto.


A imagem formada por uma lente divergente é virtual e menor do que o objeto


Por Domiciano Correa Marques da Silva
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