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Exercícios INSTRUMENTOS ÓPTICOS DUDU 1. (G1 - ifba 2016) A câmara de um celular, cuja espessura é de 0,8 cm, capta a imagem de uma árvore de 3,0 m de altura, que se encontra a 4,0 m de distância do orifício da lente, projetando uma imagem invertida em seu interior. Para simplificar a análise, considere o sistema como uma câmara escura. Assim, pode-se afirmar que a altura da imagem, em mm, no interior da câmara é, aproximadamente, igual a: a) 6,0 b) 7,0 c) 8,0 d) 9,0 e) 10,0 2. (Ufpr 2014) Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm. Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente. ( ) Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada por esta lente estará a 3 cm dela. ( ) A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao objeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V F F V. b) F V V F. c) V V F F. d) F F V V. e) F V V V.

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Exercícios INSTRUMENTOS ÓPTICOS DUDU

1. (G1 - ifba 2016) A câmara de um celular, cuja espessura é de 0,8 cm, capta a imagem de

uma árvore de 3,0 m de altura, que se encontra a 4,0 m de distância do orifício da lente,

projetando uma imagem invertida em seu interior. Para simplificar a análise, considere o sistema como uma câmara escura. Assim, pode-se afirmar que a altura da imagem, em mm, no interior da câmara é, aproximadamente, igual a:

a) 6,0 b) 7,0 c) 8,0 d) 9,0 e) 10,0 2. (Ufpr 2014) Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm.

Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no

enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente. ( ) Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada

por esta lente estará a 3 cm dela. ( ) A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao

objeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – F – F – V. b) F – V – V – F. c) V – V – F – F. d) F – F – V – V. e) F – V – V – V.

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3. (Unifesp 2013) Um telescópio refrator trabalha com a propriedade de refração da luz. Este instrumento possui uma lente objetiva, que capta a luz dos objetos e forma a imagem. Outra lente convergente, a ocular, funciona como uma lupa, aumentando o tamanho da imagem formada pela lente objetiva. O maior telescópio refrator do mundo em utilização, com 19,2m de comprimento, é o telescópio Yerkes, que teve sua construção finalizada em 1897 e localiza-se na Universidade de Chicago, nos EUA. O telescópio Yerkes possui uma objetiva com 102cm de diâmetro e com razão focal (definida como a razão entre a distância focal e o diâmetro de abertura da lente) igual a 19,0. a) Qual a distância focal da objetiva do telescópio refrator descrito e quanto vale a soma das

distâncias focais da objetiva e da ocular? b) Qual é o aumento visual (ampliação angular) do telescópio?

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O texto abaixo é um pequeno resumo do trabalho de Sir lsaac Newton (1643-1727) e refere-se à(s) seguinte(s) questões de Física.

Sir lsaac Newton foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático,

embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo. Devido à peste negra, em 1666, Newton retorna à casa de sua mãe e, neste ano de

retiro, constrói suas quatro principais descobertas: o Teorema Binomial, o Cálculo, a Lei da Gravitação Universal e a natureza das cores.

Foi Newton quem primeiro observou o espectro visível que se pode obter pela decomposição da luz solar ao incidir sobre uma das faces de um prisma triangular transparente (ou outro meio de refração ou de difração), atravessando-o e projetando-se sobre um meio ou um anteparo branco, fenômeno este conhecido como dispersão da luz branca.

No artigo “Nova teoria sobre luz e cores” (1672) e no livro Óptica (1704), Newton discutiu implicitamente a natureza física da luz, fornecendo alguns argumentos a favor da materialidade da luz (Teoria Corpuscular da Luz).

Construiu o primeiro telescópio de reflexão em 1668. Em 1687, publica Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios

matemáticos da filosofia natural), em três volumes, obra na qual enunciou a lei da gravitação universal, generalizando e ampliando o trabalho de Kepler. Nesta obra descreve, além das três leis de Newton, que fundamentam a Mecânica Clássica, o movimento dos corpos em meios resistentes, vibrações isotérmicas, velocidade do som, densidade do ar, queda dos corpos na atmosfera, pressão atmosférica, resumindo suas descobertas.

O trabalho de Newton é atemporal e um dos alicerces da Mecânica Clássica tal como a conhecemos.

4. (G1 - cftrj 2013) O telescópio newtoniano, diferentemente do telescópio que utiliza apenas lentes de aumento para aproximar as imagens, usa um espelho esférico (ou parabólico para captar a luz). A imagem refletida pelo espelho é captada por uma lente objetiva, que é responsável pelo foco. A figura abaixo é uma representação do telescópio newtoniano. Os elementos óticos indicados por A, B e C são, respectivamente,

a) um espelho côncavo, um espelho plano e uma lente convergente. b) uma lente convergente, um espelho plano e um espelho convexo. c) um espelho plano, uma lente divergente e um espelho côncavo. d) um espelho plano, um espelho côncavo e uma lente convergente.

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5. (Uem 2012) Um estudante de Física tenta construir instrumentos ópticos por meio da associação de lentes delgadas. Para tanto, ele adquire duas lupas, de distâncias focais 10 cm e 40 cm, respectivamente. De posse dessas informações, assinale o que for correto. 01) Lupas podem ser consideradas microscópios simples, formados por lentes convergentes. 02) Quando justapostas, essas lupas funcionam como uma única lente convergente de

distância focal 8 cm e convergência de 12,5 di. 04) Essas lupas podem ser usadas como objetiva e ocular de um microscópio composto, cujo

aumento fica dado por 0m

d LA

400 sendo d0 a distância mínima de visão distinta do

microscópio e L o comprimento do tubo desse microscópio, ambos dados em centímetros. 08) Essas lupas podem ser usadas para construir um telescópio refrator, cujas imagens dos

objetos distantes (no infinito), que são reais e direitas, são formadas no foco da objetiva. 16) Essas lupas podem ser utilizadas para construir um telescópio refrator com aumento de

400x, desde que tenham focos coincidentes. 6. (Uece 2009) Uma estudante constrói uma luneta usando uma lente convergente de 58,2 cm de distância focal como objetiva e uma lente convergente com 1,9 cm de distância focal como ocular. Sabendo-se que a distância entre as lentes ocular e objetiva é de 60 cm, qual é, aproximadamente, a distância, em centímetros, entre a imagem final de um astro observado e a ocular? a) 10,0 b) 30,6 c) 34,2 d) 36,4 7. (Ufmg 2005) Rafael, fotógrafo lambe-lambe, possui uma câmara fotográfica que consiste em

uma caixa com um orifício, onde é colocada uma lente. Dentro da caixa, há um filme

fotográfico, posicionado a uma distância ajustável em relação à lente.

Essa câmara está representada, esquematicamente, na Figura 1.

Para produzir a imagem nítida de um objeto muito distante, o filme deve ser colocado na

posição indicada, pela linha tracejada. No entanto, Rafael deseja fotografar uma vela que está

próxima a essa câmara. Para obter uma imagem nítida, ele, então, move o filme em relação à

posição acima descrita.

Assinale a alternativa cujo diagrama melhor representa a posição do filme e a imagem da vela

que é projetada nele.

8. (Unesp 2005) Uma câmara fotográfica rudimentar utiliza uma lente convergente de distância

focal f = 50 mm para focalizar e projetar a imagem de um objeto sobre o filme. A distância da

lente ao filme é p' = 52 mm. A figura mostra o esboço dessa câmara.

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Para se obter uma boa foto, é necessário que a imagem do objeto seja formada exatamente

sobre o filme e o seu tamanho não deve exceder a área sensível do filme. Assim:

a) Calcule a posição que o objeto deve ficar em relação à lente.

b) Sabendo-se que a altura máxima da imagem não pode exceder a 36,0 mm, determine a

altura máxima do objeto para que ele seja fotografado em toda a sua extensão.

9. (Uff 2002) A utilização da luneta astronômica de Galileu auxiliou a construção de uma nova

visão do Universo. Esse instrumento óptico, composto por duas lentes - objetiva e ocular - está

representado no esquema a seguir.

Considere a observação de um objeto no infinito por meio da luneta astronômica de Galileu.

Nesse caso, as imagens do objeto formadas pelas lentes objetiva e ocular são,

respectivamente:

a) real e direita; virtual e direita b) real e invertida; virtual e invertida c) virtual e invertida; real e invertida d) virtual e direita; real e direita e) real e invertida; virtual e direita 10. (Uem 2018) Uma luneta astronômica é composta essencialmente de duas lentes: a objetiva e a ocular. Sobre as características desse instrumento óptico, assinale o que for correto. 01) A imagem fornecida pela objetiva é real e invertida. 02) A imagem fornecida pela objetiva é objeto para a ocular. 04) A imagem fornecida pela ocular é virtual e direita. 08) Se a objetiva e a ocular apresentam distâncias focais de 2 m e 5 m, respectivamente,

então o aumento visual da luneta em condições normais de observação será igual a 40. 16) A objetiva é convergente, e a ocular é divergente. 11. (Ufu 2017) Uma luneta astronômica é um equipamento que emprega duas lentes dispostas num mesmo eixo de simetria, sendo uma objetiva e a outra ocular. A luz de um astro distante,

quando atravessa a lente objetiva, produz uma imagem real (i1), que se comporta como objeto

para a lente ocular, que produzirá uma imagem final virtual (i2), maior e invertida em relação

ao objeto, conforme esquema a seguir.

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a) Conforme características apontadas no esquema, qual o tipo de lente esférica usada como

objetiva e como ocular, de acordo com seu comportamento óptico? Justifique sua resposta.

b) Considere uma luneta, cuja distância focal da objetiva é de 120 cm. Sabendo-se que a

amplificação da referida luneta é dada pela razão entre a distância focal da objetiva e a distância focal da ocular, calcule a amplificação conseguida por um equipamento com as características das lentes descritas no esquema.

12. (Ufpr 2016) Sabe-se que o objeto fotografado por uma câmera fotográfica digital tem 20

vezes o tamanho da imagem nítida formada no sensor dessa câmera. A distância focal da

câmera é de 30 mm. Para a resolução desse problema, considere as seguintes equações:

p' IA

p O e

1 1 1.

f p p'

Assinale a alternativa que apresenta a distância do objeto até a câmera. a) 630 mm.

b) 600 mm.

c) 570 mm.

d) 31,5 mm.

e) 28,5 mm.

13. (Unesp 2016) Durante a análise de uma lente delgada para a fabricação de uma lupa, foi

construído um gráfico que relaciona a coordenada de um objeto colocado diante da lente (p)

com a coordenada da imagem conjugada desse objeto por essa lente (p’). A figura 1

representa a lente, o objeto e a imagem. A figura 2 apresenta parte do gráfico construído.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para essa lente, calcule a que

distância se formará a imagem conjugada por ela, quando o objeto for colocado a 60 cm de

seu centro óptico. Suponha que a lente seja utilizada como lupa para observar um pequeno

objeto de 8 mm de altura, colocado a 2 cm da lente. Com que altura será vista a imagem

desse objeto?

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14. (Ufsc 2015) Fotografar é uma arte que se popularizou com os celulares e se intensificou com as redes sociais, pois todos querem “postar”, publicar os seus registros, suas selfies. Talvez alguns celulares de última geração consigam a qualidade de uma máquina fotográfica profissional, mas nada como utilizar a própria máquina fotográfica profissional com todos os seus recursos de alto desempenho para tirar uma foto de alta qualidade. Antigamente as máquinas fotográficas usavam filmes, hoje usam sensores que captam a luz e a convertem em sinal digital, registrando a imagem em um arquivo digital. Na essência, tirando a tecnologia embarcada, as máquinas profissionais funcionam do mesmo jeito que antes. A luz incide pela objetiva (conjunto de lentes), reflete em um espelho, incide em um pentaprisma e emerge passando pela ocular. Além da ocular, as máquinas mais modernas possuem um visor LCD para ver o que está sendo focalizado para fotografar. Quando se aperta o disparador para fotografar, o espelho refletor levanta e a luz se propaga diretamente para o sensor, registrando desta forma a imagem desejada. A figura abaixo ilustra o que foi explicado antes.

Com base na figura e no exposto acima, é CORRETO afirmar: 01) a reflexão da luz é classificada de duas formas: a reflexão difusa e a reflexão especular,

que só ocorre em superfícies planas. 02) a refração da luz é caracterizada pelo desvio da luz ao mudar de meio com refringências

distintas. 04) a luz incide no pentaprisma e sofre duas reflexões antes de emergir. Estas reflexões são

chamadas de reflexões totais, pois duas condições estão sendo satisfeitas: a luz está no meio mais refringente e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite.

08) o conjunto de lentes da objetiva é formado por lentes divergentes, pois somente elas formam imagens reais, que são projetadas.

16) a imagem projetada no sensor é real, direita e menor. Isto garante que ela possa ser vista com a mesma orientação, tanto pela ocular quanto pelo visor LCD.

32) pela figura, podemos observar que o raio de luz que incide no pentaprisma cruza com o raio de luz que irá emergir. O princípio da independência dos raios luminosos garante que este “encontro” não interfira na imagem vista pelo observador pela ocular.

15. (Unesp 2014) Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.

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Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da lente

utilizada pelo estudante é igual a: a) 5. b) 2. c) 6. d) 4. e) 3. 16. (Uem 2011) Para a construção de uma máquina fotográfica simples, foram utilizadas uma câmara escura e uma lente. No interior da câmara, em uma de suas faces verticais, é colocado um filme sensível à luz visível. Na face oposta ao filme, é colocada uma lente com índice de refração maior que o índice de refração do ar. A lente pode ainda se afastar ou se aproximar do filme. De posse dessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) Se a câmara for usada no ar, a lente pode ser divergente. 02) Para obter imagens nítidas de um objeto infinitamente afastado e imerso no ar, a distância

entre o filme e a lente deve ser igual à distância focal da lente, se essa for uma lente convergente.

04) Quando um objeto imerso no ar se aproxima de uma distância infinita à direção da câmara, a lente, que nesse caso deve ser convergente, deve ser afastada do filme para a obtenção de uma imagem nítida sobre o filme.

08) Quanto maior for a distância entre o objeto imerso no ar e a lente, menor deve ser a distância focal de uma lente convergente, para que o objeto possa ser focalizado nitidamente no filme.

16) Se essa máquina fotográfica for usada em um meio no qual o índice de refração seja maior que o da lente, a lente utilizada pode ser divergente.

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Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Por semelhança de triângulos temos:

di i dii o

do o do

sendo,

di distância da imagem

do distância do objeto

i tamanho da imagem

o tamanho do objeto

Então,

0,8 cmi 3 m 0,6 cm 6 mm

4 m

Resposta da questão 2: [B] O esquema mostra a formação de imagens num microscópio, sendo: L1: lente objetiva; F1: foco objeto da objetiva; F’1: foco imagem da objetiva; i1: imagem da objetiva; L2 lente ocular; F2: foco objeto da ocular; F’2:foco imagem da ocular; i2; imagem da ocular.

[F] Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no

enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente. Numa lente esférica convergente, para que a imagem seja real invertida e maior, o objeto dever estar entre o ponto antiprincipal objeto e o foco, no caso, entre 1 cm e 2 cm da lente objetiva.

[V] Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada por

esta lente estará a 3 cm dela. Aplicando a equação dos pontos conjugados para f = 1 cm e p = 1,5 cm:

1,5 1p f 1,5p' p ' 3 cm.

p f 1,5 1 0,5

[V] A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao

objeto.

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De acordo com o enunciado, a imagem formada pela ocular é virtual, direita e maior em relação à imagem da objetiva. Mas a imagem da objetiva é invertida em relação ao objeto. Logo, a imagem final é virtual invertida e maior, em relação ao objeto.

[F] A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular. Conforme mostra o esquema, a imagem (i1) formada pela objetiva (L1) deve estar entre o foco objeto da ocular (F2) e a ocular (L2). No caso, essa distância deve ser menor que 4 cm. Resposta da questão 3:

a) Dados: D = 102 cm; razão focal, r = 19; comprimento do telescópio, L = 19,2 m. Do enunciado:

ob obob

f fr 19 f 1938 cm.

D 102

O esquema a seguir representa a imagem conjugada por um telescópio refrator.

Notemos que a imagem real de um objeto impróprio fornecida objetiva (I1) forma-se no foco imagem dessa lente (F’ob). Essa imagem deve estar à distância p da ocular, entre ela e seu foco objeto (Foc).A distância (L) entre as duas lentes, que é o comprimento do tubo, deve ser:

obL f p

O caso limite, mínimo comprimento do tubo, ocorre quando os dois focos coincidem, ou seja, p = foc. Nesse caso:

ob ocL f f

Porém, de acordo com o enunciado, o comprimento do tubo (19,2 m) é menor que a distância focal da objetiva (19,38 m), mostrando que os dados estão inconsistentes, tornando impossível a resolução final desse item.

b) O aumento visual (ampliação angular) (G) é dado pela razão entre as distâncias focais da objetiva e da ocular, mas esse item também torna-se impossível de ser resolvido, uma vez que foi impossível determinar a distância focal da ocular. Caso fosse possível, a expressão é:

ob

oc

fG

f .

Resposta da questão 4: [A] O elemento “A” é um espelho côncavo já que os raios entram paralelos à reta AB (eixo) e, após a reflexão convergiriam para um ponto à direita de B (foco). O elemento “B” é um espelho plano, pois simplesmente desviou a trajetória dos raios em direção a C.

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O elemento “C” é uma lente convergente, pois concentrará os raios no olho do observador. Resposta da questão 5: 01 + 02 + 04 = 07. (Gabarito Oficial) Gabarito corrigido: 01 + 02 = 03. 01) Correta. A lupa é uma lente convergente que fornece imagem virtual, direita e maior para

um objeto colocado entre o foco e o vértice. 02) Correta. Dados: f1 = 10 cm; f2 = 40 cm.

A distância focal equivalente é dada por:

1 2eq eq

1 2

f f 10 40 400f f 8 cm.

f f 10 40 50

A convergência (C), em dioptria, é dada pelo inverso da distância focal, em metro:

8 1 100f 8 cm m C C 12,5 di.

100 f 8

04) Incorreta. Embora o gabarito oficial a dê como correta. Vamos discuti-la.

As duas lupas podem, sim, ser usadas como objetiva e ocular, formando um microscópio composto. Porém a fórmula apresentada para o cálculo é uma aproximação para quando as distâncias focais são muito pequenas, como mostraremos na dedução a seguir. Somente para ilustrar, apliquemos a fórmula dada para calcular o comprimento (L) do tubo para que esse microscópio forneça um aumento de 100 vezes (Am = 100). Vamos considerar que a distância mínima de visão nítida seja d0 = 25 cm, para que o observador possa usar o microscópio por um tempo prolongado, sem prejudicar a visão.

0 mm

0

d L 400 A 400 100A L L 1.600 cm

400 d 25

L 16 m.

Imagine um microscópio com um tubo de 16 m de comprimento!!! Vamos à demonstração da fórmula.

Analisando a figura: – O objeto (O) está muito próximo do foco da objetiva: p1 f1. – A distância focal da ocular é muito pequena e a imagem (i1) forma-se muito próximo dela:

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p’1 L. – a imagem i1, que se comporta como objeto para a ocular, está muito próxima de seu foco: p2 f2. – a imagem final (i2) deve-se formar à distância mínima de visão nítida: p’2 d0. Feitas essas considerações e lembrando que o aumento linear transversal fornecido por

uma lente é -p'

A =p

e que o aumento fornecido por um microscópio é igual ao produto do

aumento da ocular pelo da objetiva, vem:

'1

1 11 1 0

m 1 2'1 202

2 22 2

0m

1 2

p LA A

p f dL A A A

f fdpA A

p f

d LA .

f f

08) Incorreta. Imagens reais são invertidas. 16) Incorreta. Num telescópio, os focos da ocular e da objetiva praticamente coincidem, porém

a expressão do aumento é:

objT

ocu

fA

f

, válida quando a distância focal da ocular é muito menor que a da objetiva, o que

não acontece nesse caso. Resposta da questão 6: [C]

Dados: 1f 58,2 cm ; 2f 1,9 cm ; D = 60 cm.

A figura mostra um esquema das lentes, o objeto e as imagens.

Como o astro se encontra muito distante, a primeira imagem, conjugada pela objetiva, forma-se sobre seu foco, por isso:

'1 1p f 58,2 cm.

Essa primeira imagem, conjugada pela objetiva, torna-se objeto para a ocular, que forma a segunda imagem, vista pelo observador. A distância da primeira imagem até a ocular é:

2 1 2p D f 60 58,2 p 1,8 cm.

Aplicando a equação dos pontos conjugados para a ocular, vem:

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' 2 22'

2 2 2 22

'2

p f1 1 1 1,8 1,9 3,42 p

f p p f 1,8 1,9 0,1p

p 34,2 cm.

Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8:

a) 1,3m

b) 90cm Resposta da questão 9: [B]

Como mostra a figura, a imagem da objetiva (i1) é real e invertida (em relação ao objeto original) e a imagem da ocular (i2) é virtual e também invertida (em relação ao objeto original). Resposta da questão 10: 01 + 02 + 04 = 07. Para a luneta astronômica, temos o seguinte esquema:

[01] Verdadeiro. A lente objetiva fornece uma imagem real e invertida.

[02] Verdadeiro. A imagem 1i fornecida pela objetiva funciona como objeto para a ocular.

[04] Verdadeiro. A imagem 2i fornecida pela ocular é virtual e direita.

[08] Falso. Nesse caso, o aumento será de:

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1

2

f 2A A 0,4

f 5

[16] Falso. Ambas as lentes são convergentes. Resposta da questão 11:

a) Nota-se que tanto a imagem produzida pela lente objetiva quanto a imagem produzida pela lente ocular são reais, para tanto, há necessidade de lentes convergentes nos dois casos. As lentes divergentes possuem somente um tipo de imagem (virtual, direita e menor).

Nota-se que a imagem (i1) é real, invertida e menor e a imagem (i2), virtual, direita e maior.

b) A ampliação é dada pela razão entre a distância focal da objetiva ob(f ) e a distância focal da

ocular oc(f ). Utiliza-se a equação de Gauss para obter a distância focal da ocular oc(f ).

oc i1 i2

1 1 1

f d d

Do esquema dado:

i1d 5 cm

i2d 30 cm (imagem virtual)

Substituindo:

ococ oc

1 1 1 6 1 1 5f 6 cm

f 5 cm 30 cm 30 cm f 30 cm

Então, podemos calculara a ampliação (A) :

ob

oc

ob

fA

f

f 120 cm

120 cmA A 20

6 cm

Resposta da questão 12: [A]

O sensor da câmera capta uma imagem real. Assim, o aumento linear transversal é 1

A .20

Das equações dadas:

p' p'A A.

p p f 1 30A p 30 600 p 630mm.

p f 20 p 301 1 1 p' f

f p p' p p f

Resposta da questão 13:

- Analisando o gráfico dado, nota-se que: 1

p 10cm p' 0.p'

Aplicando esses

resultados na equação dos pontos conjugados:

1 1 1 1 1 0 f 10cm.

f p p' f 10

Para p 60cm :

1 1 1 pf 60 10 p' p' 12cm.

f p p' p f 50

Page 14: INSTRUMENTOS ÓPTICOS DUDUfisicadodudu.com.br/images/Exercicios/Instrumentos...Exercícios INSTRUMENTOS ÓPTICOS DUDU 1. (G1 - ifba 2016) A câmara de um celular, cuja espessura é

- Para p 2cm :

pf 2 10p' p' 2,5cm.

p f 8

Aplicando a equação do aumento linear transversal:

2,5h' p' h' 20A h' h' 10mm.

h p 8 2 2

Resposta da questão 14: 04 + 32 = 36. [01] (Falsa) A reflexão ocorre também em superfícies irregulares. [02] (Falsa) O que caracteriza a refração é a alteração da velocidade da onda quando esta

muda de meio de propagação. [04] (Verdadeira) Informação correta. [08] (Falsa) O conjunto de lentes da objetiva é convergente. [16] (Falsa) A imagem projetada é real e invertida. [32] (Verdadeira) Um raio de luz não interfere com outro ao se cruzarem. Resposta da questão 15: [A] Dados: p = 3 cm; A = 2,5. Da equação do Aumento Linear Transversal:

f fA 2,5

f p f 3

7,52,5 f 7,5 f 1,5 f 7,5 f

1,5

f 5 cm.

Resposta da questão 16: 02 + 04 + 16 = 22 01) Errado. Os raios devem convergir para o filme 02) Correto. Esta é a definição de foco.

04) Correto. 1 1 1

f p p ' . Se p diminui p’ deve aumentar para que a soma permaneça

constante.

08) Errado. 1 1 1

f p p '

1 1 1

p ' f p . Se p aumenta f deve aumentar para que a diferença

permaneça constante. 16) Correto. Precisamos de um resultado convergente. Uma lente divergente no ar pode ser convergente em outro meio.