(UFPI) Associação de espelho e lente

Um estudante de óptica fez um dispositivo para focalizar um objeto muito distante (considere-o no infinito). Esse dispositivo consistia de uma lente esférica simétrica de vidro, imersa no ar, e de um espelho esférico côncavo, cujo raio de curvatura media 60 cm. Na montagem, o vértice do espelho ficava a 40 cm do centro óptico da lente. Sabendo que os raios emergentes do dispositivo sobrepõem-se aos incidentes, podemos afirmar que a lente utilizada no dispositivo era

Gabarito: bicôncava, cuja distância focal tem valor absoluto 20 cm.


Se utilizássemos uma lente biconvexa (portanto, convergente quando no ar), cuja distância focal é 40 cm, não é valido também?

Vejam só, pela propriedade dos espelhos esféricos, os raios que se chocam com o vértice do espelho são refletidos simétricamente. Assim, os ângulos emergentes sobreporiam-se aos incidentes, e também seria válido.

O que acham?

Você interpretou errado o enunciado: o raio emergente (depois de incidir no espelho, deve refletir, retornando sobre SI MESMO)

No seu desenho da direita o seu raio incidente inicial i1 (no alto), chegando na lente, refrata como i2 (no alto).
Este raio refratado i2 (no alto) funciona com raio incidente no espelho, incidindo em V
O raio i3 refletido pelo espelho reflete para BAIXO logo NÃO retorna sobre i2

Aaah, entendi! Ele na verdade não reflete SOBRE SI MESMO, mas sobre outro raio incedente, certo?

Muito obrigado, Élcio!

Sim

Poderiam explicar essa questão? Não estou conseguindo fazer.

Infelizmente as figuras não existem mais.

A questão consta no meu livro sem imagens, apenas com as alternativas:

a) biconvexa, cuja distância focal tem valor absoluto de 20cm.
b) biconvexa, cuja distância focal tem valor absoluto de 30cm.
c) bicôncava, cuja distância focal tem valor absoluto de 20cm.
d) bicôncava, cuja distância focal tem valor absoluto de 30cm.
e) bicôncava, cuja distância focal tem valor absoluto de 40cm.

Veja a última frase de quem postou a questão:

"O desenho da esquerda é a proposta do gabarito, o da direita é a minha proposta (segundo minhas ideias, ambos estariam corretos)

Proposta do gabarito, não que consta no enunciado da questão...

Leia o post do Elcio , post 2.
A lenta bicôncava é divergente quando imersa em meio com índice de refração menor que o da lente.
Sabemos que : n lente> n ar 
Dessa maneira na equação dos fabricante de lente temos:
1/f=(n lente/n meio - 1)(1/R1  + 1/R2)

R1 e R2-----> raios de curvatura.
Positivo para convexo e negativo para côncavo.

Sabemos que raios que passam pelo centro de curvatura do espelho e os atingem , estes voltam na mesma direção , mas em sentido contrário.