Antes de deduzir a fórmula para uma lente côncava, é preciso primeiro entender algumas regras para os sinais de uma lente côncava.
Regra do Sinal da Lente Côncava
- Distância do objeto (s)
Se o objeto estiver do mesmo lado da lente que a direção de onde o feixe de luz está vindo, então distância do objeto marcado como positivo.
- Distância da imagem (s')
Se um feixe de luz passar pela sombra, então distância da sombra é marcado como positivo (imagem real). Se a imagem não for atravessada por um feixe de luz, então distância da sombra sinal negativo (imagem virtual).
- Distância focal (f)
Quando o ponto focal da lente atravessa um feixe de luz, então distância focal A lente está marcada como positiva. Por outro lado, se o feixe de luz não passar pelo ponto focal da lente, então distância focal A lente está marcada como negativa. O ponto focal de uma lente côncava não é atravessado por um feixe de luz devido a isso. distância focal Lentes côncavas são negativas.
- Altura do objeto (h)
Se o objeto estiver acima do eixo da lente côncava, então altura do objeto sinal positivo (objeto na posição vertical). Por outro lado, se o objeto estiver abaixo do eixo da lente côncava, então altura do objeto Sinal negativo (objeto invertido).
- Altura da sombra (h')
Se a imagem estiver acima do eixo da lente côncava, então altura da sombra sinal positivo (imagem direita). Se a imagem estiver abaixo do eixo da lente côncava, então altura da sombra sinal negativo (imagem invertida).
- Ampliação da imagem (m)
Se a ampliação da imagem for maior que 1, o tamanho da imagem é maior que o tamanho do objeto. Se a ampliação da imagem for igual a 1, o tamanho da imagem é igual ao tamanho do objeto. Se a ampliação da imagem for menor que 1, o tamanho da imagem é menor que o tamanho do objeto.
Fórmula da Lente Côncava
Observe a imagem abaixo. Nela, dois feixes de luz incidem em direção a uma lente côncava e são refratados por ela.
Legenda:
s = distância do objeto, s' = distância da imagem, h = P, P' = altura do objeto, h' = Q, Q' = altura da imagem, F1 e F2 = ponto focal de uma lente côncava.
No feixe de luz P'AS, o triângulo P'AP é semelhante ao triângulo Q'AQ. Portanto:
No feixe de luz P'BR, triângulo BF2A é semelhante ao triângulo Q'F.2Q onde a distância AB = altura do objeto (h) e a distância F2A = distância focal (f) da lente côncava. Portanto:
Os lados esquerdo e direito das equações 1 e 2 são iguais, portanto os lados direitos são iguais:
Multiplique ambos os lados da equação por s':
Com base nas regras do sinal da lente côncava, esta fórmula pode ser alterada para a seguinte forma: fórmula do espelho curvo, Se distância da imagem (s') recebe um sinal negativo porque a sombra não é atravessada pelo feixe de luz e distância focal (f) Também recebe um sinal negativo porque o ponto focal da lente côncava não é atravessado pela luz (compare com a imagem da formação da imagem acima). De acordo com essa afirmação, a fórmula para a lente côncava acima se altera para:
Descrição: s = distância do objeto, s' = distância da imagem, f = distância focal.
Lembre-se sempre da regra do sinal da lente côncava ao usar esta fórmula para resolver problemas com lentes côncavas.
Ampliação da imagem (m)
Observe a imagem da formação da sombra do objeto acima. Os triângulos P'AP e Q'AQ são semelhantes, portanto podemos derivar a relação entre a distância do objeto e a distância da sombra com a altura do objeto e a altura da sombra:
Essa fórmula é escrita novamente como abaixo, adicionando-se m:
Em formação :
m = ampliação da imagem
h = altura do objeto (positiva se estiver acima do eixo da lente côncava ou do objeto reto)
h' = altura da imagem (positiva se estiver acima do eixo da lente côncava ou se a imagem for direita)
s = distância do objeto (positiva se o objeto for ultrapassado) feixe de luz incidente)
s' = distância da imagem (positiva se a imagem passar por feixe de luz ou imagem real)
Exemplos de perguntas sobre lentes côncavas
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Questões práticas sobre lentes côncavas
Faça isso questões práticas sobre lentes côncavas para que você se torne mais proficiente na resolução de problemas com lentes côncavas.
