O que será que uma máquina fotográfica tem em comum com um microscópio, um projetor de filmes de cinema, um óculos, um binóculos, uma luneta, um retroprojetor etc... ???

É claro que você já deve ter sacado a resposta. Todos eles funcionam por causa das lentes que possuem, e o assunto deste trabalho é exatamente este. Vamos entender um pouco como elas funcionam.

Imagine se não existisse nada que fosse capaz de aumentar ou diminuir o tamanho das imagens dos objetos. A fotografia de uma pessoa, por exemplo, teria o mesmo tamanho da pessoa. Imagine o tamanho da máquina fotográfica necessária para isso !!! Por outro lado, não poderíamos enxergar coisas muito pequenas através do microscópio, pois este não iria nos fornecer uma imagem maior do objeto observado. O microscópio neste caso não serviria para muita coisa.

Mas elas existem, felizmente, e por causa disso podemos ir ao cinema, tirar fotografias, assistir televisão, enxergar melhor (para quem usa óculos), observar coisas pequenas através dos microscópios, ver a lua de pertinho (com uma luneta) etc...

Vamos então observar alguns tipos de lentes usadas por ai. Inicialmente iremos dividi-las em duas partes: lentes de bordas finas e lentes de bordas grossas

LENTES BORDAS FINAS:BiconvexaPlano-convexaCôncavo convexa

LENTES BORDAS GROSSAS:BicôncavaPlano-côncavaConvexo-côncava

Estas lentes podem ser convergentes ou divergentes, dependendo do que acontece com a luz quando esta passa por ela.

Lente convergente(convexa).

Lente divergente (Côncava).

As lentes ditas convergentes concentram os raios de luz, enquanto as lentes divergentes espalham estes raios de luz. Você verá nas animações abaixo como isso acontece.

Neste caso, os raios também chegam formando um ângulo de 90º com a lente, mas como ela é divergente, irá espalhá-los. Mas repare que se você prolongar para trás os raios que atravessaram a lente, eles irão se cruzam em um ponto, que será chamado de foco imagem.

Os raios de luz chegam formando um ângulo de 90º com a lente. Como a lente é do tipo convergente, ela irá concentrá-los em um ponto, que iremos chamar de foco imagem. Note que aqui os raios de luz atravessam a lente e convergem para o foco imagem.

Vamos ver agora como fica a nomenclatura usada para as lentes:

Para localizarmos graficamente as imagens formadas a partir de uma lente, usaremos a combinação de três raios ‘’mágicos’’. 1. Um raio paralelo ao eixo central, que depois de refratado pela lente passa pelo ponto focal F’.2. Um raio que passa pelo ponto focal F e depois de refratado se torna paralelo ao eixo central. 3. Um raio que passa pelo centro da lente, emerge da lente sem mudar de direção, pois atravessa uma região em que os dois lados são praticamente paralelos.

Fi - foco imagem Ai - ponto antiprincipal imagemFo - foco objetoAo - ponto antiprincipal objetoO - centro óptico da lente

A imagem do ponto fica na interseção de dois raios escolhidos. Para determinar a imagem do objeto completo, basta encontrar a localização de dois ou mais dos seus pontos.

As equações das lentes esféricas são: 

Assim como nos espelhos esféricos, nas lentes também podemos relacionar as

coordenadas do ponto imagem analiticamente. Muitas Vezes o processo

analítico (por equações) é mais vantajoso que o processo gráfico, pela

rapidez e precisão nos resultados.

Vergencia de uma lente

Define-se a vergencia (V) de uma lente como o Inverso da distância focal. Isto é: V= 1

___ f

Para lentes convergentes V>0 , enquanto que para Lentes divergentes V<0

Utiliza-se para unidade de vergencia a Dioptria (di). Uma dioptria é a unidade

Associada à distância focal de um metro.Portanto:

1di= 1 ____

m

Um dos mais importantes entre os cinco sentidos humanos é a visão. Ela nos permite a percepção do mundo com todas as suas formas e cores.

Didaticamente, dividimos o olho humano em:

Cristalino: Parte frontal do olho que funciona como uma lente convergente, do tipo biconvexa.

Pupila: comporta-se como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho.

Retina: é a parte sensível à luz, onde são projetadas as imagens formadas pelo cristalino e enviadas ao cérebro.

Músculos ciliares: comprimem convenientemente o cristalino, alterando a distância focal.

O olho humano pode apresentar algumas anormalidades que levam a dificuldades de enxergar em algumas situações.Essas anormalidades podem ser: Miopia, Hipermetropia, Astigmatismo, Presbiopia e Estrabismo.

É uma anomalia da visão que consiste em um alongamento do globo ocular.Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida.Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida, está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia.

O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes.A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Essa imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina. 

À Esquerda, esquema do olho míope. À direita, visão do míope.

A hipermetropia é um defeito oposto à miopia, ou seja, aqui existe uma diminuição do globo ocular.Nesse caso a imagem de objetos próximos é formada além da retina, fazendo aquelas imagens não sejam formadas com nitidez.A correção desse defeito é possível através da utilização de uma lente convergente. Tal lente convergente deve fornecer, de um objeto real, situado em um ponto próximo do olho, uma imagem que se comporta como objeto real para o olho, dando uma imagem final nítida.

À esquerda, esquema do olho do Hipermetrope. À direita, a visão do hipermetrope.

Consiste no fato de que as superfícies que compõem o globo ocular apresentam diferentes raios de curvatura, ocasionando uma falta de simetria de revolução em torno do eixo óptico.A correção é feita com a utilização de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças entre os raios de curvatura.

Visão com astigmatismo

Anomalia da visão semelhante à hipermetropia, que ocorre com o envelhecimento da pessoa,ocasionando o relaxamento dos músculos.Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbiope também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que com a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao da miopia.A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais (convergentes e divergentes).

Tal anomalia consiste no desvio do eixo óptico do globo ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas.