Questões de Física - Óptica

A miopia é um defeito de visão apresentado por pessoas que possuem um globo ocular comprido demais ou uma córnea com uma curvatura exagerada. Com efeito, míopes não conseguem focalizar corretamente na retina imagens de objetos distantes. As lentes corretivas de miopia deverão proporcionar às pessoas que as utilizam a visualização de objetos impróprios. Dessa forma, para um objeto “situado no infinito”, as lentes deverão conjugar uma imagem virtual, posicionada no ponto remoto do olho (maior distância na qual um míope consegue enxergar nitidamente). Portanto, a lente de correção deverá ter distância focal (f) igual ao módulo da distância do ponto remoto do olho míope (|D|), isto é: f = |D|. Considere um olho míope no qual o ponto remoto está a 50 cm de distância.

Qual será o tipo de lente (convergente ou divergente) e a sua vergência (V) que corrigirá essa miopia? Considere desprezível a distância entre a lente e o olho; define-se vergência de uma lente como sendo o inverso de sua distância focal.

Uma lupa de distância focal igual a 50mm é utilizada para observar um fio de cabelo de 0,1mm de espessura.

Posicionando adequadamente a lupa a 46mm do fio, a imagem observada terá uma espessura de:

Uma pessoa com dificuldade em enxergar com nitidez objetos próximos a seu rosto consulta uma oftalmologista, que prescreve a utilização de lentes com vergência de 4,0 di.

A distância focal, em centímetros, dessas lentes é:

Um fabricante constrói uma lente divergente e simétrica com material que possui índice de refração igual a n_material = 1,5. A distância focal dessa lente, em metros, inserida em um meio com índice de refração n_meio, pode ser obtida pela equação:

Para testar sua lente, esse fabricante faz o seguinte experimento em duas etapas.

Etapa 1 – utilizando, como meio, o ar que possui índice de refração igual a 1,0, posiciona um objeto em frente à lente e observa a formação de uma imagem virtual a 1,5 m da lente.

Etapa 2 – utilizando a mesma distância entre a lente e o objeto, submerge ambos em um líquido transparente de índice de refração igual a 1,2.

Considerando que essa lente foi projetada e construída corretamente por esse fabricante, a distância entre a nova imagem formada e a lente, na segunda etapa do experimento, foi de

Durante uma aula, o professor mostrou aos seus alunos o comportamento de dois tipos de óculos: o que tem lentes para quem tem hipermetropia e o que tem lentes para quem tem miopia. O professor pegou esses óculos e os posicionou em frente ao seu rosto, como representado nas fotos 1 e 2.

As lentes dos óculos da foto 1 fazem com que os olhos do professor pareçam maiores; já as lentes dos óculos da foto 2 fazem os olhos parecerem menores. Isso ocorre porque as fotos registram as imagens dos olhos do professor. Cada olho do professor está a 10 cm de distância da lente que conjuga a imagem, nas respectivas fotos

A distância da imagem de cada olho do professor até a lente que conjuga a respectiva imagem é

Considere uma lente biconvexa feita de um material com índice de refração 1,2 e raios de curvatura de 5,0 cm e 2,0 cm. Ela é imersa dentro de uma piscina e utilizada para observar um objeto de 80 cm de altura, também submerso, que se encontra afastado a 1,0 m de distância. Sendo o índice de refração da água igual a 1,3, considere as seguintes afirmativas:

I. A lente é convergente e a imagem é real.
II. A lente é divergente e a imagem é virtual.
III.  A imagem está a 31 cm da lente e tem 25 cm de altura.

Considerando V como verdadeira e F como falsa, as afirmações I, II e III são, respectivamente,