Questões Física Experimental

 Questões para Discussão

1) Quando uma lente convergente é imersa na água, sua distância focal aumenta ou diminui em comparação com o valor quando a lente está imersa no ar? Explique.

Resposta: A distância focal irá aumentar, pois mantendo as características da lente e somente trocando o meio externo pela equação dos fabricantes de óculos é fácil observar que a medida que  o índice de refração do meio externo se aproxima do índice de refração da lente, o raio de luz começa a se afastar do eixo de referência até o ponto em que os índices sejam os mesmos, neste caso não haverá desvio e, por último, se o meio exterior tiver um índice de refração maior do que a lente ela passará a ser divergente tendo o seu foco formado antes da lente.

 2) Uma bolha de ar esférica na água pode funcionar como uma lente. Ela é convergente ou divergente? Como o seu raio está relacionado à distância focal?

Resposta:  Ela pode funcionar sim e como uma lente e terá comportamento divergente pois a luz está se propagando de um meio mais refringente para um menos refringente e pela equação dos fabricantes de óculos, é possível observar claramente que a distância focal será negativa e assim sendo a lente será divergente. Como a lente será biconvexa e esférica, ou seja, duas faces iguais e com o mesmo raio, observa-se que a distância focal será proporcional a metade Raio de forma direta, quanto maior for o raio, maior será a distância focal em magnitude.

3) A distância focal de uma lente simples depende da cor (comprimento de onda) da luz que a atravessa. Por quê?

Resposta: Este fenômeno é conhecido por dispersão da luz, ou “aberração cromática”.  Ao realizar experimentos com vidro, percebeu-se que para cada comprimento de onda se observava um índice de refração específico, fazendo com que houvesse dispersão do raio luminoso e se achando diferentes distancias focais para cada comprimento de onda, efeito observado também no arco-íris. Por conta dessas observações e estudos de Abbe, conseguiu-se quantizar essa diferença e, por consequência, chegou-se à conclusão de que uma vez que o índice de refração é função do comprimento de onda, a distância focal também será função do comprimento de onda.