Uma lente convergente tem distância focal de quando está mergulhada em ar. A lente é feita de vidro, cujo índice de refração é . Se a lente é mergulhada em um meio, menos refringente do que o material da lente, cujo índice de refração é , considere as seguintes afirmações:
I. A distância focal não varia se o índice de refração do meio for igual ao do material da lente.
II. A distância focal torna-se maior se o índice de refração for maior que o do ar.
III. Neste exemplo, uma maior diferença entre os índices de refração do material da lente e do meio implica numa menor distância focal.
Então, pode-se afirmar que
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A distância focal varia conforme $\text{Equação de Halley}$, a qual podemos representar como: \begin{matrix} {\dfrac{1}{f} = \left(\dfrac{n_{lente}}{n_{meio}} - 1\right) \cdot \left(\dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}\right)}
\end{matrix} $• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Segundo a equação acima, é fácil identificar que a lente não terá foco, isto é, deixará de ser lente.
$• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
Correto, se aumentarmos o índice de refração do meio, estaremos aumentando sua distância focal, vide a $\text{Equação de Halley}$.
$• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
A distância focal é uma grandeza positiva, sendo $|f|$, logo, a alternativa está correta, em vista das explicações anteriores. Além de que, sabe-se que a distância focal é inversamente proporcional ao aumento do índice de refração da lente. \begin{matrix} Letra \ (C)
\end{matrix}
