Formación de imágenes en lentes


Una lente es un objeto transparente, principalmente hechos de vidrio, que tiene la capacidad de refractar la luz.  Cuando hablamos de refractar la luz, estamos diciendo que la lente tiene la capacidad de desviar los rayos luminosos que llegan a él. Estas lentes son las usadas por ejemplo en lentes para mejorar la visión, o un microscopio, entre otras cosas.

CLASES DE LENTES
Existen dos tipos de lentes que se diferencian por su forma y por como reflejan la luz. Los tipos de lentes son los siguientes:
  • Lentes convergentes (f´>0): este tipo de lentes se caracteriza porque la parte central tiene mayor espesor que los bordes. La imagen de las lentes convexas se encuentra del otro lado del objeto. Además sus rayos convergen en un punto.
  • Lentes divergentes (f´<0): se caracterizan porque la parte central es más angosta que la parte de los bordes. Es decir, aumenta su espesor cuando nos acercamos a los extremos. En este tipo de lentes la luz se desvía de forma tal que la imagen se produce del mismo lado que el objeto al que se lo está viendo, pero en un tamaño mucho menor. Los rayos cuando se reflejan en estos lentes divergen.


Si una lente está situada en el aire (n=1) y su índice de refracción es n, se cumple la siguiente relación entre los radios de curvatura R1, R2, n, y f’



ELEMENTOS DE UNA LENTE
  • Centros de curvatura C, C', son los centros geométricos de las superficies curvas  que limitan el medio transparente.
  • Eje principal, es la línea imaginaria que une los centros de curvatura.
  • Centro óptico O, Es el punto de intersección de la lente con el eje principal.
  • Foco F y F', es el punto del eje principal por dónde pasan los rayos refractados en la lente, que provienen de rayos paralelos al eje principal.
  • Distancia focal f y f', es la distancia entre el foco y el centro óptico.

Imágenes producidas por las lentes.
La construcción de imágenes en las lentes, se realizan aplicando las tres propiedades
siguientes:
1. Todo rayo paralelo al eje principal, se refracta pasando por el foco.
2. Todo rayo que pasa por el centro óptico, no se desvía.
3. Todo rayo que pasa por el foco, se refracta paralelo al eje principal.
Siendo:
s = distancia del objeto a la lente. Por convenio le tomamos siempre < 0
s' = distancia de la imagen a la lente
f' = distancia focal imagen
  • Si la lente es convergente, F’ es un foco real y f’ > 0
  • Si la lente es divergente, F’ es virtual y f’ < 0



La ecuación de las lentes:

Construcción de imágenes con lentes:
  
Aumento (A): En los espejos y en las lentes es la relación entre el tamaño de la
imagen (y’) y el tamaño del objeto (y). Se cumple que:


Potencia (P): El número inverso de la distancia focal medida en metros, se denomina Potencia. Cuanto menor es la distancia focal de una lente mayor es su potencia.
La unidad de la potencia óptica en el S.I. es la Dioptría.