Equação do Fabricante de Lentes


Pode ser que você nunca ouviu falar em equação do fabricante de lentes, mas provavelmente, pelo menos uma vez em sua vida escolar, ouviu algo a respeito da velocidade da luz. Mesmo quem ainda não estudou o tema a fundo, tem pelo menos uma noção do quanto à luz é capaz de viajar rapidamente no vácuo. Um exemplo disso é a luz do sol, que leva 8 minutos para chegar a terra. A velocidade percorrida chega a 300.000 km/s. Isso no vácuo! E se você já está imaginando que clicou no link errado, já que o tema é equação do fabricante de lentes e até agora não paramos de falar sobre a velocidade da luz, continue mais um pouco e você irá entender onde estamos querendo chegar. Pode parecer estranho, mas é a partir destes conceitos que poderemos entender a equação do fabricante de lentes.

Equação do Fabricante de Lentes

Estávamos falando sobre a velocidade da luz no vácuo, quando ela não encontra nenhum obstáculo pelo caminho. Agora vamos imaginar que há uma superfície translúcida no “caminho” por onde essa luz viaja. A luz viajará devagar nesse caso? Não. Mas a velocidade será a mesma? Não! A velocidade da luz sofre alteração para menor sempre que houver um obstáculo em sua trajetória. Ao ler um tema como esse, é automática a forma como imaginamos os raios solares atravessando uma vidraça. É claro que esta é a primeira impressão que temos da viagem da luz, talvez o primeiro exemplo que tenhamos ouvido em sala de aula.

É uma situação legítima de deslocamento da luz, mas o conceito da velocidade da luz através de uma superfície vai muito além disso. Vamos pensar de forma mais ampla: nem todo corpo que vai ser atravessado por uma luz é igual. Pense que nem todo “vidro” é plano, e será que quando a superfície for sinuosa, isso também influenciará na variação da velocidade? A essa hora, você já deve estar se perguntando o que a equação do fabricante de lentes tem a ver com tudo isso? Tudo a ver! Sabe por quê? Simples: quando pensamos na janela, trata-se de uma superfície de vidro reta. Mas você já parou para pensar que a luz também pode atravessar lentes? Trata-se do melhor exemplo de superfícies translúcidas, mas que estão longe de serem planas.

Como a luz atravessa as lentes?

Dioptro é o nome que se dá ao encontro do vidro com o ar, da água com o ar ou da água com o vidro, por exemplo. E cada dioptro costuma apresentar um diferente grau de refração. E é exatamente esse grau de refração que determinará a velocidade da luz ao atravessar cada dioptro. Ou seja, com qual velocidade a luz atravessa as lentes.

Pense em uma superfície convexa, como a parede de uma esfera. Neste caso, os raios de luz podem ser concentrados em um único ponto de convergência ou desviados. É essa configuração que vai determinar se as imagens serão vistas em tamanho maior ou menor. Em sua posição original ou invertida. Agora vamos entender a relação das lentes com os dioptros. Vamos pensar que cada uma delas, possui dois dioptros, um de cada lado da superfície. Pense que se uma superfície é convexa, do outro lado, ela será côncava. O ponto central da curvatura, denominado Raio de Curvatura será positivo na superfície convexa e negativo na côncava. Se a face fosse plana, o raio seria infinito.

A cada vez que a luz atravessa as lentes, ela tem como objetivo convergir para um único ponto, denominado foco. Ou seja, a lente terá a função de desviar todos os raios que chegarem a ela para o foco. E quanto menor o foco, maior deverá ser essa capacidade de convergência, denominada Vergência. A vergência será sempre inversamente proporcional à distância do foco. E para cada caso em que a luz atravessa as lentes, essa vergência pode variar.

E onde entra a equação nessa história

Pois bem, não acabamos de falar que a vergência pode ser calculada, baseando-se na proporção que representa? Então é aí que entra a equação. Vamos explicar:

V = 1/f

  • V= Vergência
  • f = distância entre o foco e o vértice da lente
  • O foco será sempre medido em metros (m) e a vergência em dioptrias (di), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades.

Veja que se trata de uma equação bem simples e todos esses valores podem ser facilmente encontrados quando da necessidade de fabricar uma lente. Por isso é denominada Equação dos Fabricantes de Lentes.

Isso porque cada lente deve ser fabricada de acordo com o grau de convergência necessário para que os raios cheguem ao foco e possibilitem a formação de uma imagem nítida, sem desvios. E na hora de planejar essa fabricação, entra a equação para que o trabalho englobe precisão e o resultado obtido seja satisfatório.