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Física
idade: 9 – 14

Lupa de perto e de longe

Quando usamos uma lente convexa para ver objetos de perto, eles aparecem ampliados. Mas, se usarmos essas mesmas lentes para observar objetos distantes, esses aparecerão menores e de cabeça para baixo.

Tópicos e objetivos

Adquirir uma noção das propriedades ópticas das lentes convexas.

Observar e distinguir imagens reais e virtuais.

Lente convexa
Tarefa dos alunos

1. Por que uma lupa amplia unicamente objetos colocados próximos a ela?

2. Projete em um papel branco uma imagem das lâmpadas do teto. Em seguida, tente projetar em um papel a imagem ampliada de uma tela de telefone celular.

Perguntas orientadoras
(se for necessário)

O que uma lente faz com a luz que passa através dela?
› Ela muda sua direção.

O que acontece com a luz que vem de um ponto distante da lente?
› Ela está focada, ou seja, concentrada em um ponto atrás da lente.

Como a imagem é formada?
› A luz proveniente de pontos vizinhos de um objeto é focalizada nos pontos próximos um do outro. Ao segurar um papel onde estes pontos estão focalizados, você pode ver uma imagem.

Uma lente pode focalizar a luz de um objeto que está muito próximo a ela?
› Não. Se o objeto estiver mais perto do que a distância focal, a luz permanece divergente atrás da lente.

Mas por que você consegue ver através de uma lupa a imagem de um objeto que está perto?
› A lente do nosso olho transforma estes raios divergentes em uma imagem real na retina. No entanto, para o olho, a luz redirecionada pela lente parece vir de um objeto maior por trás do objeto real. A isso chamamos de imagem virtual.

Conclusões

Os alunos irão observar que objetos próximos podem ser vistos ampliados, enquanto os objetos distantes são vistos menores e de cabeça para baixo. É fácil projetar a imagem real dos objetos distantes (como lâmpadas de teto), porém é impossível projetar a imagem virtual em uma tela sem usar uma segunda lente.

Nesta experiência, o olho humano fornece esta segunda lente e, assim, permite ver a imagem virtual como imagem real sobre na retina. Além disso, o olho humano tem a capacidade de acomodar-se, ou seja, adaptar sua distância focal. Por esta razão, ao mover um objeto em torno do ponto focal da lente, o observador não verá uma mudança imediata de um imagem virtual para uma imagem real. É possível ainda ver imagens invertidas ampliadas sem uma tela, quando o olho se concentra na imagem real dos objetos que estão há um pouco menos do que duas distâncias focais na frente da lente.

Algum tempo depois, você pode retomar o assunto e perguntar como duas lentes podem ser usadas para ampliar objetos distantes com telescópios ou fotografar objetos minúsculos com um microscópio.