Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro biconvexa, como representado na figura.
Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu ponto focal F. Nesta condição, a imagem observada pela pessoa é
virtual, invertida e maior.
virtual, invertida e menor.
real, direita e menor.
real, invertida e maior.
virtual, direita e maior.
Resolução
Uma lente biconvexa de vidro, quando está no ar, é convergente. Quando a vela fica entre essa lente e seu foco, como na figura, ela funciona como uma lupa.
Para entender a imagem, podemos acompanhar dois raios que saem da ponta da chama. Pelas regras de construção de imagens em lentes delgadas, o raio paralelo ao eixo principal é desviado em direção ao foco do lado do observador; já o raio que atravessa o centro óptico segue praticamente sem desvio.
Nessa posição da vela, os raios saem da lente se afastando um do outro, sem se cruzarem de verdade. Entretanto, seus prolongamentos para trás se encontram do mesmo lado da lente em que está a vela. O observador percebe a luz como se ela viesse desse encontro. Por isso, a imagem é virtual: resulta dos prolongamentos dos raios, e não de um encontro real deles, não podendo ser projetada em uma tela.
O encontro dos prolongamentos correspondentes à ponta da chama fica acima do eixo principal, como a própria chama, mas a uma altura maior. Assim, a imagem mantém a orientação da vela, sendo direita, e apresenta tamanho maior que o objeto.