QUÍMICA 2009 TERCEIRÃO: Óptica - Lentes convergentes (queimando objetos com lupa)

Apresentaremos a teoria sobre lentes convergentes e a forma como o experimento com o uso da lupa pode ser executado.

Lentes
As partes essenciais dos instrumentos ópticos são constituídas por lentes esféricas, ou seja, corpos refringentes delimitados por superfícies curvas. Elas têm a propriedade de produzir imagens ampliadas ou reduzidas de objetos externos sem grandes deformações.

Lentes Convergentes
São mais espessas no centro do que nas bordas. São assim chamadas porque fazem convergir para um ponto os raios luminosos paralelos que as atravessam. São convergentes as lupas e as lentes de óculos para hipermetropia.

Quando a luz passa por uma lente convergente, a lente refrata a luz em direção aos eixos. Isso nos leva a quatro casos possíveis.

Se a luz está vindo paralela, então a lente redireciona a luz para um único ponto, conhecido como foco.

Se a luz vem de um objeto que está longe do foco da lente, então a luz ainda é refratada num ponto e uma imagem real do objeto é formada nesse ponto.

Se a luz vem de um objeto que está entre o foco e a lente, então não há luz refratada em um ponto. parte da lente que recebe a luz está divergindo tão rapidamente que não há tempo de focar a luz. No entanto a luz continua sendo divergida, mas a uma taxa menor. A luz divergente parece ter origem num ponto atrás da lente (do ponto de vista do observador). Uma imagem virtual é formada nesse ponto, apesar dessa imagem não poder ser projetada numa tela.

Se a luz vem de um objeto localizado no foco da lente, então a luz não diverge nem converge e a imagem é formada numa linha paralela a lente.

Experiência (como queimar objetos com a lupa)

Materiais: Lupa e um objeto fácil de queimar (papel). Obs: É importante realizar a experiência em um dia ensolarado.

O que acontece?: Uma lupa é uma lente convergente. Ela forma a imagem de um objeto que incida luz sobre ela. Nesse caso, temos a imagem do Sol, concentrada num único ponto de luz, chamado de Foco. Com a concentração de energia, é possível se queimar uma folha de papel ou outros objetos fáceis de queimar.

Como se faz?: