10. Lentes cilíndricas

Uma lente cilíndrica tem superfícies curvas apenas em uma direção, fazendo com que ela tenha uma forma cilíndrica ou semicilíndrica. Com essa forma, ela focaliza a luz apenas em uma direção, e deixa a imagem inalterada na outra direção. Assim ao contrário de uma lente esférica, que focaliza a luz em um ponto, uma lente cilíndrica focaliza luz ao longo de uma linha, como mostrado na figura.

Essas lentes são utilizadas para gerar linhas de laser e para corrigir o astigmatismo em sistemas óticos e também na visão humana.

Os raios de luz que entram à esquerda da lente cilíndrica são desviados para o lado direito e vice-versa. Na direção do eixo do cilindro, essa inversão não ocorre, e a imagem é preservada.
 

Experimento
Simetrias nas imagens de uma lente cilíndrica

Neste experimento, os estudantes deverão observar as imagens de diferentes objetos produzidas por uma lente cilíndrica. A lente é formada por um copo cilíndrico preenchido com água e os objetos são textos e figuras impressas em uma folha.

Sugere-se que cada grupo de dois ou três estudantes tenha um desses conjuntos de materiais. Inicialmente, eles deverão fazer previsões sobre que tipo de imagem acham que será formada para cada objeto. Depois deverão fazer as observações e, em seguida, procurar explicá-las.
 

Coloque cada figura, uma por vez, atrás do copo e observe-a através do copo. Em seguida, preencha o copo com água e discuta o que se observa.

Quais alterações são percebidas na imagem em relação ao objeto?

Por que as imagens de alguns objetos se alteram enquanto as de outros não?

As imagens observadas são maiores ou menores que o objeto?

Essa alteração no tamanho ocorre tanto na direção horizontal quanto vertical? Por que?