Exercícios sobre Lentes Convergentes e Divergentes (com resolução detalhada)
Estude sobre lentes convergentes e divergentes, suas características e formação de imagens com estes exercícios resolvidos que preparamos para você.
Questão 1
Um projetor de slides utiliza uma lente convergente para projetar uma imagem em uma tela. Para que a imagem seja real, invertida e maior que o objeto (o slide), a posição do objeto em relação à lente deve ser:
A) Entre o foco e o centro óptico.
B) Exatamente sobre o foco principal.
C) Entre o foco e o ponto antiprincipal objeto.
D) Sobre o ponto antiprincipal objeto.
E) Além do ponto antiprincipal objeto.
Para que uma lente convergente produza uma imagem ampliada e real, o objeto deve estar posicionado entre o ponto antiprincipal (2F) e o foco (F).
Se estivesse além de 2F, a imagem seria menor; se estivesse sobre 2F, seria do mesmo tamanho; e entre F e a lente, a imagem seria virtual.
Questão 2
Muitas portas de apartamentos possuem o "olho mágico", que permite ver quem está no corredor com um amplo campo de visão, embora a imagem pareça menor. Esse dispositivo utiliza uma lente divergente.
Sobre as imagens formadas por uma lente divergente para objetos reais, é correto afirmar que são sempre:
A) Virtuais, direitas e menores.
B) Reais, invertidas e menores.
C) Virtuais, invertidas e maiores.
D) Reais, direitas e maiores.
E) Virtuais, direitas e de mesmo tamanho.
Lentes divergentes possuem a característica de sempre formar imagens virtuais (formadas pelo prolongamento dos raios), direitas (mesma orientação do objeto) e menores que o objeto, independentemente da distância deste à lente. Isso explica o amplo campo visual do olho mágico.
Questão 3
Um objeto de 5 cm de altura é colocado a 20 cm de uma lente convergente que possui uma distância focal de 10 cm. A distância da imagem em relação à lente e o seu tamanho são, respectivamente:
A) 10 cm e 2,5 cm.
B) 20 cm e 5,0 cm.
C) 30 cm e 7,5 cm.
D) 40 cm e 10,0 cm.
E) 20 cm e 10,0 cm.
Usando a Equação de Gauss:
Logo, pʼ = 20 cm.
Usando a ampliação:
O sinal negativo indica que é invertida, mas o módulo (tamanho) é 5 cm.
Questão 4
Um estudante não consegue enxergar nitidamente a lousa de longe. O seu oftalmologista diagnostica miopia, explicando que o globo ocular dele é "longo" demais e a imagem se forma antes da retina.
Para corrigir esse problema, as lentes dos óculos devem ser:
A) Convergentes, para aumentar a convergência dos raios de luz.
B) Divergentes, para fazer com que os raios incidam na retina.
C) Bifocais, para corrigir a visão de perto e de longe simultaneamente.
D) Cilíndricas, para corrigir a curvatura irregular da córnea.
E) Convergentes, para afastar o ponto remoto do olho.
No míope, o sistema ocular é muito convergente.
Para compensar, usa-se uma lente divergente, que afasta os raios de luz antes de entrarem no olho, permitindo que o cristalino os foque exatamente sobre a retina, em vez de à frente dela.
Questão 5
Uma pessoa utiliza óculos para leitura (hipermetropia) cujas lentes possuem uma distância focal de 50 cm (0,5 m). A vergência (potência óptica) dessa lente, expressa em dioptrias (D), é:
A) +0,5 D
B) -0,5 D
C) +2,0 D
D) -2,0 D
E) +5,0 D.
A vergência V é o inverso da distância focal em metros: 
.
Como a lente é para hipermetropia, ela é convergente (foco positivo).
dioptrias (popularmente chamadas de "graus").
Questão 6
Ao utilizar uma lupa (lente convergente) para observar um selo, uma pessoa posiciona a lente de modo que o selo fique a uma distância menor do que a distância focal da lente.
Nessa configuração, a imagem visualizada será:
A) Real, invertida e maior.
B) Virtual, invertida e maior.
C) Real, direita e menor.
D) Virtual, direita e maior.
E) Real, direita e maior.
Quando um objeto é colocado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente, os raios emergem divergentes.
Seus prolongamentos formam uma imagem virtual, direita e ampliada, que é o princípio básico de funcionamento de uma lupa ou microscópio simples.
Questão 7
Uma câmera fotográfica digital básica utiliza um conjunto de lentes para projetar a luz sobre um sensor. Para que a foto seja registrada corretamente, a imagem projetada no sensor deve ser:
A) Real e direita.
B) Virtual e invertida.
C) Real e invertida.
D) Virtual e de mesmo tamanho.
E) Virtual e direita.
Sensores e filmes fotográficos só podem registrar imagens reais, pois estas são formadas pelo encontro efetivo dos raios de luz na superfície do sensor.
Em lentes simples, toda imagem real de um objeto real é obrigatoriamente invertida.
Questão 8
Uma lente de vidro que é convergente quando imersa no ar (índice de refração do vidro ＞ índice do ar) pode passar a se comportar como uma lente divergente se:
A) For mergulhada em um líquido com índice de refração maior que o do vidro.
B) For mergulhada em água, que tem índice de refração menor que o do vidro.
C) Tiver sua espessura aumentada.
D) For pintada com uma cor opaca.
E) A luz que incide sobre ela for de alta frequência, como o violeta.
O comportamento óptico (convergente ou divergente) depende da relação entre o índice de refração da lente (
) e o do meio (
).
Se 
, as lentes de bordas finas (normalmente convergentes) passam a ser divergentes, e as de bordas grossas passam a ser convergentes.
Você pode se interessar por:
ASTH, Rafael. Exercícios sobre Lentes Convergentes e Divergentes (com resolução detalhada). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-lentes-convergentes-e-divergentes-com-resolucao-detalhada/. Acesso em:
