Calculadora de distância focal

Calcule distância focal, aumento e potência óptica pelas distâncias do objeto e da imagem com a equação de lente delgada.

Calculadora de lente delgada
Informe distâncias positivas em metros, medidas a partir do centro óptico de uma lente convergente.

Sobre o cálculo de distância focal

A distância focal descreve a intensidade com que um sistema óptico converge ou diverge a luz. Em uma lente convergente delgada, as distâncias do objeto e da imagem se relacionam com a focal pela equação de lente delgada: o inverso da focal é a soma dos inversos das duas distâncias. Reorganizando, a focal é o produto das distâncias dividido pela soma. Esta calculadora aplica a equação quando ambas são positivas e expressas em metros. O resultado também inclui o aumento lateral. Seu módulo é a distância da imagem dividida pela distância do objeto e mostra o tamanho relativo da imagem. Um valor de 0.2 significa um quinto do tamanho do objeto, enquanto um valor acima de 1 indica ampliação. Na convenção completa de sinais, a imagem real formada por uma lente convergente é invertida e o aumento é negativo. Esta calculadora prática mostra o módulo para facilitar a leitura do tamanho relativo. A potência óptica é o inverso da distância focal em metros e é medida em dioptrias. Uma lente com focal de 0.5 metro tem potência de 2 dioptrias, enquanto uma de 0.1 metro tem 10 dioptrias. Focais menores correspondem a maior potência. Dioptrias são comuns em receitas de óculos, lupas e outros sistemas, pois as potências de lentes delgadas muito próximas geralmente podem ser somadas diretamente. Entradas precisas exigem medir a partir do centro óptico, não da frente do alojamento ou do corpo da câmera. O modelo também supõe espessura pequena em relação às distâncias e raios próximos ao eixo óptico. Objetivas fotográficas reais têm vários elementos, portanto sua focal indicada se refere a um modelo óptico efetivo, não a uma distância física simples. Use a ferramenta em aulas de óptica, experimentos fotográficos, planejamento de microscopia, montagem de projetores e seleção preliminar de lentes. Ela é mais confiável para lentes delgadas ideais no ar. Para lentes espessas, elementos muito curvos, objetos virtuais ou imagens virtuais, use distâncias com os sinais apropriados e um modelo de projeto óptico completo.

Exemplos de distância focal

DistânciasResultadosAplicação
u = 1 m, v = 1 mf = 0.5 m, potência = 2 DObjeto e imagem real à mesma distância da lente produzem aumento unitário em módulo.
u = 0.5 m, v = 0.1 mf = 0.0833 m, potência = 12 DUma lente de focal curta forma imagem reduzida com aumento de 0.2.
u = 2 m, v = 0.5 mf = 0.4 m, potência = 2.5 DUm arranjo semelhante ao de um projetor produz aumento de 0.25.

Como usar a calculadora de distância focal

  1. Meça a distância do objeto a partir do centro óptico e informe em metros.
  2. Meça a distância da imagem a partir do mesmo centro óptico e informe em metros.
  3. Selecione Calcular para aplicar a equação de lente delgada.
  4. Confira a distância focal, o aumento e a potência óptica.

Perguntas sobre a calculadora de distância focal

O que é a equação de lente delgada?

Ela relaciona a focal às distâncias do objeto e da imagem, supondo uma lente ideal cuja espessura é desprezível em comparação com essas distâncias.

Por que as distâncias devem estar em metros?

Assim, o inverso da focal equivale diretamente à potência em dioptrias. Converta centímetros ou milímetros para metros antes de informar.

O que significa aumento?

Compara o tamanho da imagem com o do objeto. Módulo menor que um significa redução; maior que um, ampliação.

O que é uma dioptria?

É uma unidade de potência óptica equivalente a um metro inverso. Uma lente de 4 dioptrias tem, portanto, focal de 0.25 metro.

Funciona para lentes de câmera?

Oferece uma estimativa idealizada útil. Objetivas compostas exigem posições dos planos principais e dados do fabricante para uma modelagem precisa.