Enunciado

Uma lente convergente com distancia focal de 10 cme usada para obter uma imagem que tem o dobro da altura do objeto. Determine as distancias objeto e imagem se(a)a imagem deve ser direita e(b)a imagem deve ser invertida.Desenhe um diagrama de raios para cada caso.

Passo 1

Podemos usar as equações de lente fina e de ampliação para obter equações simultâneas que podemos resolver para encontrar as distâncias da imagem e do objeto para as duas situações descritas na definição do problema.

Letra a:

Use a equação da lente fina para relacionar as distâncias da imagem e do objeto à distância focal da lente:

1 s + 1 s ' = 1 f

Como a imagem é duas vezes maior que o objeto:

m = - s ' s ⇒ s ' = - 2 s

Substitua por s ' para obter:

1 s + 1 - 2 s = 1 f ⇒ s = 1 2 f s = 1 2 ( 10 c m ) = 5.0 c m   e   s ' = - 2 ( 5.0 c m ) = - 10 c m

Passo 2

Letra b:

Se a imagem estiver invertida, então:

s ' = 2 s   e   1 s + 1 2 s = 1 f ⇒ s = 3 2 f s = 1 2 [ 3 ( 10 c m ) ] = 15 c m   e   s ' = 2 ( 15 c m ) = 30 c m

Passo 3

Os diagramas de raios para (a) (esquerda) e (b) (direita) seguem:

Resposta

  1. 5.0 c m ,   - 10 c m
  2. 30 c m
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