Podemos dizer que a lente é um dos componentes ópticos mais utilizados para a formação de imagens em diversos sistemas ópticos. Por exemplo, elas são bastante utilizadas em máquinas fotográficas, filmadoras, telescópios, microscópios e principalmente na correção visual das pessoas.
De forma parecida com a dos espelhos, as lentes têm por finalidade modificar os raios de luz que nelas incidem. Elas mudam a trajetória dos raios por meio da refração. Sendo assim, podemos classificar as lentes em convergente e divergente.
Lente convergente
Para encontrar a posição e o tamanho de uma imagem formada por uma lente convergente, vamos analisar o comportamento de alguns raios que passam pela lente. O primeiro raio que vamos traçar é um raio que sai de um ponto do objeto e se propaga paralelo ao eixo da lente. Este tipo de raio, como vimos, sofre uma mudança de direção de modo a passar pelo foco da lente. Veja a figura abaixo.
O segundo raio é o que passa pelo centro da lente. Este tipo de raio não é desviado e segue na mesma linha reta. Traçamos este raio partindo do mesmo ponto do objeto e verificamos a posição em que ele vai se encontrar com o raio que traçamos anteriormente.
Um terceiro raio é o que passa pelo foco da lente e sai paralelo ao eixo. Esse raio também vai se encontrar com os outros dois já traçados no mesmo ponto. Qualquer outro raio, saindo do mesmo ponto do objeto e que passe pela lente, será refratado e passará pelo mesmo ponto da imagem. Esta é a condição da formação da imagem:
- independente da direção do raio que parte do objeto, pois sabemos que os pontos intermediários da imagem deverão estar nas posições intermediárias entre os pontos extremos, como ilustra a figura abaixo.
Lente divergente
Podemos recorrer ao mesmo procedimento usado para lentes convergentes para traçar os raios que passam por uma lente divergente. O primeiro é um raio que chega paralelo ao eixo e é desviado pela lente como se tivesse sido originado ao ponto focal. Observe a linha tracejada da figura abaixo, mostrando que o prolongamento do raio difratado passa pelo ponto focal dessa lente.
O raio que passa pelo centro da lente não se desvia. O que se dirige para o foco (que fica depois da lente) é desviado de modo a sair paralelo ao eixo da lente. Este último caso é o inverso do primeiro raio que traçamos.
Observe que se invertermos a direção dos raios, eles deverão percorrer o caminho inverso. Isso também serve para os raios traçados para a lente convergente. Na figura abaixo vemos a formação da imagem com uma lente divergente. A imagem é virtual e menor do que o objeto.