A ampliação produzida por uma lupa irá aumentar, diminuir ou permanecer a mesma quando ambos, objeto e lente, são movidos para a água?
Passo 1
Então, a gente tem um exercício de óptica que pergunta se a ampliação feita por uma lupa vai aumentar, diminuir ou ficar a mesma quando a gente coloca tanto o objeto quanto a lente dentro da água. Vamos precisar entender como as lentes funcionam e como o meio em que elas estão afeta essa ampliação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a ampliação (
) de uma lupa é dada pela fórmula:
onde
é a distância focal da lente em ar.
Passo 3
A distância focal de uma lente depende do índice de refração do meio em que ela está. A fórmula para a distância focal (
) é:
onde
é o raio de curvatura da lente e
é o índice de refração do material da lente dividido pelo índice de refração do meio.
Passo 4
Quando a lente está em ar, o índice de refração do ar é aproximadamente 1. Na água, o índice de refração da água é cerca de 1,33. Então, o novo índice de refração efetivo (
) será:
Passo 5
Como
diminui quando passamos do ar para a água, o denominador na fórmula da distância focal aumenta, o que faz com que a distância focal (
) aumente.
Passo 6
Voltando à fórmula da ampliação, se
aumenta, então
diminui. Portanto, a ampliação fornecida pela lupa será menor na água do que no ar.
Resposta
A ampliação produzida pela lupa diminui quando o objeto e a lente são movidos para a água.