A imagem real de uma lente convergente

Esta página foi traduzida do alemão com IA. Não foi revisada por um falante nativo. Página original em alemão

A apresentação, a construção e a folha de exercícios estão em alemão. Nas figuras, \(g\) é a distância do objeto e \(b\) a distância da imagem até a lente (em alemão: Gegenstandsweite, Bildweite).

Como um projetor coloca a imagem na parede? Com uma lente convergente você pode projetar a tela do seu celular na parede. Aqui você aprende por que isso funciona e como construir a imagem com apenas dois raios de luz.

Introdução: o projetor

Um projetor animado. Observe de onde vem a luz e onde a imagem aparece.

A apresentação

Estes são os slides da aula. Use as setas no canto inferior direito ou as teclas de seta. Você mesmo pode preencher os campos para a hipótese e a observação. O GeoGebra no último slide só carrega quando você toca nele.

O mais importante

No experimento você projeta a tela de um celular na parede com uma lente. Isso só funciona com a lente convergente, não com a lente divergente.

O experimento: celular, lente, parede. Mude a distância entre o celular e a lente até a imagem ficar nítida.
O experimento: celular, lente, parede. Mude a distância entre o celular e a lente até a imagem ficar nítida.
De cada ponto da tela a luz sai em todas as direções. A lente a reúne de novo em um ponto da parede. Em cima e embaixo trocam de lugar.
De cada ponto da tela a luz sai em todas as direções. A lente a reúne de novo em um ponto da parede. Em cima e embaixo trocam de lugar.

A imagem real

Uma lente convergente reúne de novo em um ponto a luz que sai de um ponto do objeto: o ponto da imagem. Assim surge atrás da lente uma imagem que pode ser captada em uma tela – uma imagem real. Ela fica de cabeça para baixo. Uma lente divergente não forma imagem real.

Dois raios especiais bastam: o raio paralelo (laranja) e o raio focal (azul). Onde eles se cruzam fica a ponta da imagem.
Dois raios especiais bastam: o raio paralelo (laranja) e o raio focal (azul). Onde eles se cruzam fica a ponta da imagem.

Dois raios especiais

O raio paralelo corre paralelo ao eixo óptico e, depois da lente, passa pelo foco \(F\). O raio focal passa pelo foco \(F\) antes da lente e, depois da lente, corre paralelo ao eixo.

Distância do objeto e distância da imagem

\(g\) é a distância do objeto até a lente, \(b\) é a distância da imagem até a lente.

Construindo com o esquadro

A construção para refazer: um lápis desenha passo a passo e o esquadro se posiciona sozinho. Continue com o botão „Weiter“ ou com a tecla de seta.

A imagem pronta: o objeto está 4,5 cm antes da lente, a distância focal é 3 cm. A imagem surge 9 cm depois da lente, de cabeça para baixo e duas vezes maior.
A imagem pronta: o objeto está 4,5 cm antes da lente, a distância focal é 3 cm. A imagem surge 9 cm depois da lente, de cabeça para baixo e duas vezes maior.

📐 Construção passo a passo

A folha de exercícios

Copie cada figura em papel quadriculado e construa a imagem. Depois você pode abrir as soluções.

📄 Folha de exercícios (PDF)

A folha de exercícios – Página 1
Página 1/2
A folha de exercícios – Página 2
Página 2/2
Mostrar as soluções da folha

Tarefa 1: \(g = 9\) cm, \(b = 4{,}5\) cm. A imagem tem 1 cm de altura, então é menor que o objeto.

Tarefa 2: \(g = 5\) cm, \(b = 7{,}5\) cm. A imagem tem 3 cm de altura, então é maior – como no projetor.

Tarefa 3: \(g = 6\) cm, \(b = 6\) cm. A imagem tem 2 cm de altura, então é do mesmo tamanho. Se o objeto está ao dobro da distância focal, \(b = g\).

Tente você mesmo

Tarefa

Uma lente convergente tem distância focal \(f = 2\) cm. Uma seta está \(g = 6\) cm antes da lente. Construa a imagem. Qual é a distância da imagem? A imagem é maior ou menor que a seta?

Mostrar solução

Os raios se cruzam em \(b = 3\) cm depois da lente. A imagem tem metade do tamanho da seta e fica de cabeça para baixo.

Continue aprendendo com um modelo de linguagem

Você é meu professor de física do 8º ano. Nosso tema: a imagem real de uma lente convergente. Eu conheço os termos foco F, distância focal f, raio paralelo, raio focal, distância do objeto e distância da imagem. Faça-me cinco perguntas ou tarefas curtas, uma depois da outra, por exemplo: o que acontece com a imagem quando o objeto se aproxima da lente? Sempre espere a minha resposta. Depois diga se está certa e explique brevemente por quê. Não revele a resposta antes.

Como foi feito: a ideia, o plano da aula e o experimento são meus. O vídeo do projetor eu fiz com o Blender. A sequência de imagens que o projetor lança na parede foi gerada por IA; depois eu a editei.

Um modelo de linguagem (LLM) criou os slides, a construção, a folha de exercícios e esta página seguindo as minhas instruções. As traduções também foram feitas com IA; nenhum falante nativo as revisou.

Slides, folha de exercícios, textos e prompt estão sob a licença CC BY 4.0: você pode usar, modificar e compartilhar, desde que cite a fonte.