Elementos característicos en los lentes

LENTES

Elementos característicos en los lentes 

 características en los lentes 

Caras: son los lados del lente.

Eje principal: línea que atraviesa el lente por su centro.

Radio de curvatura (s): son los radios de las esferas con que se forma cada cara del lente.

Centro de curvatura (o): es el punto central de cada esfera y se ubican sobre el eje principal.

Centro óptico ( c): es el punto de cruce del eje principal con el lente, se caracteriza porque todo rayo que pase por este punto, no representará refracción.

Foco (F): puntos en el eje principal en donde se cruzan los rayos refractados en lentes convergentes o las proyecciones en lentes divergentes.

Plano focal: perpendicular levantada en el foco sobre el eje principal.

Lentes convergentes (biconvexas) 

Los rayos notables en un lente convergente o biconvexo se consideran que parten de un objeto e inciden sobre el lente de tal manera que se refractan y se cruzan en el otro extremo del lente en donde se forma la imagen. Tal formación de imágenes depende de la distancia entre el objeto y el lente.

Tipos de lentes convergentes:

los lentes convergentes se clasifican de acuerdo con la forma de sus caras de la siguiente manera:

 TIPOS DE LENTES

a. Biconvexos

b. Plano convexos

c. Menisco-convergente

d. Planos

Rayos notables

 Rayos notables 

Rayo 1: el rayo que incide paralelo al eje principal se refracta pasando por el foco.

Rayo 2: el rayo que incide pasando por el centro óptico seguirá derecho sin ser refractado.

Rayo 3: el rayo que incida pasando por el foco, se refractará en dirección paralela al eje principal.

Formación de imágenes

Consideremos el hecho que el objeto se encuentra en el extremo izquierdo de la lente, por consiguiente la imagen se formará en el extremo derecho y sólo tomaremos dos de los tres rayos notables, puesto que con los rayos 1 y 2 se puede definir completamente la imagen. Veamos los casos que se pueden presentar:

Caso 1

(Para todos los casos el objeto se representa por ab y la imagen por a´b´.).

El objeto se encuentra en el infinito, en este caso se considera que los rayos inciden paralelos al lente, por tal razón, la imagen se forma en el foco y será real y menor.

Caso 2

El objeto se encuentra en el centro de curvatura, y la imagen formada será real, de igual tamaño e invertida y se formará en el centro de curvatura.

Caso 3

El objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco, la imagen será real, de mayor tamaño e invertida y se formará después del centro de curvatura (con la característica que entre más cerca esté el objeto al foco, la imagen será de mayor tamaño).

Caso 4

El objeto se encuentra en el foco, la imagen será real, de mayor tamaño, pero se formará en el infinito.

Caso 5

El objeto se encuentra entre el foco y la lente, en este caso la imagen es virtual, de mayor tamaño, derecha y se formará entre el centro de curvatura y el foco del mismo lado del objeto. Para encontrar una expresión para las lentes convergentes, tomaremos la expresión para espejos cóncavos puesto que el único cambio que hay que hacer es incluir el índice de refracción del material de la lente y en lugar de las distancias d, se coloca los radios r y R.

Lentes divergentes (bicóncavas)

Los rayos notables en una lente divergente o bicóncava se consideran que parten de un objeto e inciden sobre la lente, de tal manera que los rayos refractados se esparcen, las prolongaciones de éstos se cruzan en el foco del mismo extremo en donde se encuentra el objeto.

Tipos de lentes divergentes

Las lentes divergentes se clasifican de acuerdo con la forma de sus caras de la siguiente forma:

a. Bicóncava

b. Plano cóncava

c. Menisco-cóncava

Rayos notables

 Rayos notables 

Rayo 1: el rayo que incide paralelo al eje principal se refracta y se aleja, pero su prolongación pasa por el foco.

Rayo 2: el rayo que incida en dirección del foco se refractará paralelo al eje principal y la prolongación de éste cortará la prolongación del rayo 1.

Rayo 3: el rayo que incida pasando por el centro óptico, pasará por el punto de intersección de los rayos 1 y 2 y seguiría derecho.

Formación de imágenes

En lentes divergentes sólo existe una formación de imagen, para tal hecho tomaremos los rayos 1 y 3, los cuales parten del objeto y la imagen se forma en el cruce de las prolongaciones, que se caracteriza por ser virtual, de menor tamaño y se forma en el mismo lado del objeto.

 Formación de imágenes