Lentes - Física para todo

Lentes
¿Qué es un lente?
Son cuerpos transparentes limitados por dos caras, generalmente
de vidrio o de algún material plástico, aunque pueden ser de c ualquier
material transparente; su superficie esta cuidadosamente pulidas y el
material del cual están hechas refracta la luz de manera que se forma la
imagen ( al entrar en la lente el rayo de luz se refracta, y cuando sale se
refracta nuevamente) . El cambio de dirección de las luz se debe a las dos
refracciones.
Podemos clasificarlas en convergentes (Plano co nvexo,
biconvexo y menisco convergente) y divergentes (plano cóncavo,
bicóncavo y menisco divergente).
Dependiendo de la lente se puede producir una imagen más grande, más
chica y en diferentes ubicaciones dependiendo de su uso.
Los más usados en instrumentos como
microscopios y telescopios son los
biconvexos y bicóncavos y los más
empleados en la confección de gafas
son los menisco.
Las características ópticas de las lentes están determinadas por la
distancia focal, y la relación entre la distancia focal y el diámetro de la
lente. Los lentes con caras curvas presentan dos
focos (F y F’) . El centro óptico de la lente, está
determinado por la intersección del eje con la
lente (punto O). Todo rayo que pase por el punto
O sigue su trayectoria sin desviarse.
Obtención de imágenes.
Para obtener la imagen en una lente se necesitan de al menos dos rayos, como en los espejos se
pueden trazar rayos principales.
Rayos conocidos : debido a que los lentes poseen dos focos simétricos a
cada lado de su vértice, los llamaremos F y F´, teniendo esto en cuenta:
1 – si el rayo incidente es paralelo al eje óptico en un lente convergente
el rayo refractado pasara por F´ (c onsiderando que el rayo viene desde la
izquierda del lente); si en el caso la lente es divergente, la prolongación
del rayo refractado pasa por F.
2- Si el rayo incidente pasa por F en un lente convergente, al llegar al
lente se refractara paralelo al eje principal. En el caso de un lente
divergente, el rayo incidente deberá recorrer la trayectoria cuya
prolongación pasa por F´.
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Prof.: Soledad Portillo.
Lentes
3- En el caso de que el rayo pasa por el centro óptico de la lente (O), en ambas lentes continúa con la
misma dirección. Para este rayo consideramos que la placa de vidrio es delgada y por ello el rayo
aparenta no modificar su dirección.
Lentes biconvexa.
Se forman por dos caras convexas. Cuando los rayos luminosos atraviesan la lente convergen en
el mismo punto, esto se debe a la doble refracción que sufre el rayo al cambiar de medio.
Los rayos que incidan de forma paralela al eje principal, se refractaran pasando todos por el foco
(F).
Imágenes en lentes biconvexas.
Si colocamos un objeto frente a una lente biconvexa:
1- Ubicado a mayor distancia de la lente que el foco podremos obtener una imagen real, invertida.
Su tamaño dependerá de la distancia a la cual se encuentra el objeto.
2- Si se encuentra ubicado entre el foco y la lente se obtendrá una imagen virtual, derecha y su
tamaño será mayor que el objeto.
Lentes bicóncavas.
Estas lentes están formadas por dos caras cóncavas, al atravesar la lente los rayos luminosos
divergen (luego de refractarse se “alejan” del eje).
Los rayos paralelos al eje, al atravesar la lente divergen de forma tal que sus prolongaciones se
interceptan en un punto, este punto es uno de los focos de la lente.
Imágenes en lentes bicóncavas.
Si colocamos un objeto frente a una lente bicóncava obtendremos una imagen virtual, derecha y más
pequeña que el objeto. Esta imagen tendrá las mismas características independientemente de las
distintas posiciones del objeto. Las imágenes en las lentes bicóncavas son siempre predecibles.
Ejercicio: Un objeto de 2,0cm de altura, se coloca a 10cm de un lente convergente cuya distancia focal
es de 4,0cm.
a) Encuentre la imagen y descríbala.
b) ¿Qué sucede si cambiamos el lente convergente por uno divergente? Analice la nueva situación.
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Prof.: Soledad Portillo.