Calculadora de aumento de lentes

Calcule aumento óptico, altura da imagem, distância focal e orientação a partir das distâncias de uma lente delgada.

Calcular aumento da lente
Use uma única unidade de comprimento; os rótulos dos resultados consideram centímetros.

Sobre o aumento de lentes

O aumento linear descreve o tamanho da imagem em relação ao objeto que a produziu. Para uma lente delgada, ele é a distância da imagem dividida pela distância do objeto, com sinal negativo. Seu valor absoluto indica a proporção dos tamanhos: dois significa que a imagem tem o dobro da altura; um meio, metade. O sinal informa a orientação. Pela convenção cartesiana padrão, aumento negativo indica imagem invertida e positivo indica imagem direita. A altura da imagem é o produto do aumento pela altura do objeto. Se um objeto de cinco centímetros tem aumento de menos um, sua imagem tem altura de menos cinco centímetros. O sinal negativo não significa tamanho físico negativo, mas registra que a imagem está invertida em relação ao objeto. Essa distinção importa em diagramas de raios, câmeras, projetores, microscópios e bancos ópticos. A calculadora também aplica a equação de lentes delgadas para obter a distância focal. Seu inverso é igual à soma dos inversos das distâncias do objeto e da imagem. Reorganizando, obtém-se o produto dessas distâncias dividido pela soma. Todas as distâncias devem usar a mesma unidade. Se forem informadas em centímetros, a distância focal e a altura da imagem serão dadas em centímetros. Converter as três entradas para milímetros preserva o aumento e produz comprimentos em milímetros. As convenções de sinais variam entre livros e áreas da engenharia. Esta ferramenta usa distâncias positivas no caso comum de um objeto real formando uma imagem real no lado oposto de uma lente convergente, resultando em aumento negativo. Uma imagem virtual pode ser representada por distância de imagem negativa, produzindo aumento positivo. Antes de comparar com um exercício ou especificação, confirme que a convenção é a mesma. O modelo de lente delgada pressupõe uma lente ideal cuja espessura é desprezível em relação às distâncias do objeto e da imagem. Lentes compostas reais têm planos principais, aberrações, aberturas finitas, distorção e comportamento dependente do comprimento de onda. Especificações fotográficas podem usar a razão de reprodução no sensor, enquanto telescópios e microscópios visuais costumam indicar aumento angular em vez de linear. Use o resultado para óptica geométrica básica e projetos preliminares; quando espessura e aberrações forem relevantes, use dados do fabricante ou um modelo óptico completo.

Exemplos de aumento de lentes

Distâncias e alturaPropriedades calculadasInterpretação
do 20 cm, di 20 cm, ho 5 cmM -1; hi -5 cm; f 10 cmImagem real, invertida e do mesmo tamanho.
do 30 cm, di 15 cm, ho 8 cmM -0.5; hi -4 cm; f 10 cmImagem real, invertida e reduzida.
do 15 cm, di 30 cm, ho 2 cmM -2; hi -4 cm; f 10 cmImagem real, invertida e ampliada.
do 10 cm, di -20 cm, ho 3 cmM 2; hi 6 cm; f 20 cmImagem virtual, direita e ampliada nesta convenção de sinais.

Como calcular o aumento de uma lente

  1. Meça a distância do objeto a partir do plano de referência da lente conforme a convenção de sinais escolhida.
  2. Informe a distância correspondente da imagem na mesma unidade.
  3. Informe a altura física do objeto nessa unidade.
  4. Selecione Calcular propriedades da lente para obter aumento, altura da imagem, distância focal e orientação.
  5. Interprete altura ou aumento negativos como imagem invertida, não como tamanho físico negativo.

Perguntas frequentes sobre aumento de lentes

O que significa aumento negativo?

Significa que a imagem está invertida em relação ao objeto. O valor absoluto continua indicando a razão entre os tamanhos da imagem e do objeto.

O aumento tem unidade?

Não. O aumento linear é uma razão entre dois comprimentos e é adimensional. Alturas, distâncias e distância focal devem usar unidades consistentes.

Qual é a equação das lentes delgadas?

O inverso da distância focal é igual à soma dos inversos das distâncias do objeto e da imagem. Ela relaciona as três principais distâncias de uma lente delgada ideal.

Posso calcular uma imagem virtual?

Sim. Informe uma distância de imagem negativa usando a convenção desta ferramenta. O aumento positivo resultante indica uma imagem virtual direita.

É o mesmo aumento de um telescópio?

Não. Esta calculadora informa o aumento linear entre a imagem e o objeto. Telescópios e microscópios visuais geralmente especificam aumento angular, calculado com outras fórmulas.