EMESCAM 2011/1
O microscópio óptico (ver figura) proporcionou um grande avanço nas ciências biológicas e biomédicas. As ampliações feitas pelo microscópio são baseadas nas propriedades das lentes convergentes.
Em relação à formação de imagens para uma lente convergente, qual das afirmações abaixo é correta?
Um objeto colocado entre o foco e o ponto antiprincipal objeto forma uma imagem real, invertida e maior.
Um objeto colocado entre o foco e o ponto antiprincipal objeto forma uma imagem real, invertida e menor.
Um objeto colocado entre o foco e o ponto antiprincipal objeto forma uma imagem virtual, invertida e maior.
Um objeto colocado entre o foco e o ponto antiprincipal objeto forma uma imagem virtual, direita e maior.
Um objeto colocado entre o foco e o ponto antiprincipal objeto forma uma imagem real, direita e menor.
Resolução
Considere uma lente delgada convergente de distância focal \(f\). Com um esquema de raios simples (raio paralelo → passa pelo foco, raio que passa pelo centro → não desvia), podemos analisar cada região onde colocamos o objeto (distância \(p\) do centro óptico):
- Região 1 – \(p > 2f\): imagem real, invertida, menor, entre f e 2f.
- Região 2 – \(p = 2f\): imagem real, invertida, mesmo tamanho, em \(2f\).
- Região 3 – \(f < p < 2f\): imagem real, invertida, maior, além de \(2f\).
- Região 4 – \(p = f\): imagem no infinito.
- Região 5 – \(p < f\): imagem virtual, direita, maior, no mesmo lado do objeto.
O enunciado coloca o objeto entre o foco (\(f\)) e o ponto antiprincipal objeto (padronizadamente o ponto em \(2f\)). Logo estamos na Região 3. Portanto, a imagem gerada é:
real • invertida • maior
A alternativa que descreve exatamente essas características é a Alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Lente convergente (delgada): apresenta bordas finas e eixo óptico onde raios paralelos convergem para o foco.
- Distâncias notáveis: f (foco) e 2f (ponto antiprincipal). Esses dois pontos dividem o espaço objeto em três regiões principais.
- Construção de raios: basta traçar (i) raio paralelo → passa por F, (ii) raio que passa pelo centro → não desvia.
- Nomenclatura da imagem: real (formada pela convergência real dos raios), virtual (prolongamento dos raios), invertida (cabeça para baixo), direita (mesma orientação do objeto).
