Lentes ( David González Aguilar 2º bach)

Una lente es un sistema óptico formado por un medio transparente de índice de refracción diferente al del medio exterior y que limita mediante dos superficies o dioptrios, uno de los cuales es eférico y el otro puede ser plano o esférico.

Según la forma de las superficies limitantes, las lentes pueden ser convergentes o divergentes.

-Lentes convergentes: son más gruesas en la parte central que en los extremos.

-Lentes divergentes: Son más gruesas en los extremos que en la parte central.

Elementos de una lente delgada

-Centros de curvatura, C y C´: centros de las superfcies esféricas que conforman la lente

-Eje óptico: recta que une ambos centros de curvatura.

-Centro óptico,O: punto del eje óptico que tiene la propiedad de que todo rayo que pase por estepunto atraviesa la lente sin desviarse.

-Foco objeto,F1: punto del eje óptico que cumple la propiedad de que todos los rayos cuya dirección  pase por este punto emergen de la lente paralelamente al eje óptico.La distancia f1 desde el centro de la lente O al punto F1 es la distancia focal objeto.

-Foco imagen,F2: punto del eje óptico en el que concurren las direcciones de todos los rayos refractados que provienen de rayos incidentes paralelos al eje óptico.La distancia f2 desde el centro de la lente O al punto F2 se llama distancia focal imagen.

Formación de imágenes en las lentes delgadas

Como en los sistemas estudiados anteriormente, la determinación gráfica de la imagen se efectúa representando dos de los siguientes rayos luminosos que parten del objeto.

-Una rayo que incide en la lente paralelamente al eje, la atraviesa y, una vez refractado , el rayo o su prolongación, pasan por el foco imagen,F2.

-Un rayo que pasa por el centro óptico, o centro geométrico de la lente , y que, por lo tanto, no experimenta desviación.

- Un rayo cuya direccíon pasa por el foco objeto y que emerge de la lente paralelamente al eje óptico una vez refractado.

Las características, el tamaño y la naturaleza de la imagen obtenida en una lente convergente dependen de la posición del objeto sobre el eje óptico.

- Si el objeto está a una distancia de la lente mayor que el doble de la distancia focal, la imagen es real,invertida y de menos tamaño que el objeto.

- Si el objeto está situado a una distancia igual al doble de la distancia focal, la imagen es real, invertida y del mismo tamaño.

- Si el objeto se encuentra sobre el foco, no se forma imagen ya que los rayos reflejados son paralelos y no se cortan.

- Si el objeto está situado a una distancia de la lente menos que la distancia focal, la imagen es virtual, derecha y de mayor tamaño que el objeto.

Sin embargo, en las lentes divergentes la imagen es siempre virtual, derecha y de menor tamaño que el objeto.

Podemos calcular la formación de imágenes en lentes y  espejos con esta fórmula:

s es la distancia al objeto; s´la distancia de la imagen y f´la distancia focal. Hay que tener cuidado con los signos. El aumento exacto se puede obtener a partir de la semejanza de los triángulos que se forman.

La misma fórmula pero con signo más, la podemos utilizar para calcular las imágenes en espejos.

En este espejo cóncavo vamos a utilizar distancias aproximadas. f=10cm  s=28cm.

escribimos los signos  f=-10cm  s=-28cm

aplicamos la fórmula:

1/s´  +  1/(-28) = 1/(-10)

s´= -15,5cm     aumento= 4,5/8= 0,56

imagen real, invertida , y más pequeña (aumento 0,56)

En esta lente convergente vamos a utilizar distancias aproximadas f=10cm  s=25cm

escribimos los signos  f=+10cm  s=-25cm

aplicamos la fórmula:

1/s´   - 1/(-25)  =  1/ 10       s´= 16,7 cm

aumento = 16,7/25 = 0,668

imagen real, invertida y más pequeña (aumento 0,668)