LENTESINTRUMENTOS

ÓPTICOS• Valentina Cardona• Manuela Mesa

Once B

LenteUn lente es un sistema óptico,

generalmente de vidrio o plástico, limitado por dos superficies refringentes. En esta presentación explicaremos cómo se refleja la imagen en diferentes tipos de lentes, la convergencia y divergencia de

la luz por medio de las lentes y la ecuación de las mismas, para lo cual nos

apoyaremos en un video en el que presentaremos un experimento que nos

ayudará a sustentar nuestra investigación.

Lentes de superficie esférica refringente

Para encontrar la imagen de un objeto formado por una superficie refringente es necesario utilizar la ley de refracción (Un rayo incidente cambia más o menos de dirección según el ángulo con que incide y según la relación de los índices de refracción de los medios por los que se mueve).

Observemos la siguiente figura:

A partir de ésta podemos explicar que:

Siendo A un objeto situado a una distancia s de una

superficie esférica de curvatura C que separa dos medios de índices n y n´,

el rayo AV que incide en el vértice, pasa al segundo

medio sin desviación.El rayo AM incide haciendo un ángulo i con la normal a la superficie y se refracta

en un ángulo r. Estos rayos se cortan en A´ a una

distancia s´ de la superficie.

Entonces se deduce que: + =

Siendo:• n y n´ los índices de los

medios.• s y s´ las distancias de

la superficie.• R la curvatura de la

lente C.

Ejemplo:

Una barra cilíndrica de vidrio (n= 1,5) esta limitada por una superficie convexa de radio 2cm y una superficie plana situada a 12cm. Localicemos la posición de la imagen de un objeto situado a 8cm de la superficie esférica.

s = 8cm R= 2cm n= 1 n´= 1,5

Aplicando la ecuación + = se obtiene:

+ = De modo la imagen es real pues s´ es positivo.

Convergencia y divergencia de la luz

Para entender cómo opera una lente se puede utilizar el concepto de rayo.En la figura se muestra un haz de luz paralela que incide sobre una lámina de caras paralelas y dos prismas y se ve que:• La luz que atraviesa la lámina emerge sin desviación.• La luz que incide sobre el prisma superior se desvía hacia

abajo dependiendo del ángulo del prima, mientras que la luz que incide sobre el prisma inferior se desvía arriba.

• La región sombreada es el punto que recibe el nombre de foco.

TIPOS DE LENTES:• Convergentes:

Las lentes convergentes son de centro más espeso que los bordes, y pueden ser:a. Biconvexas.b. Plano-convexas.c. Menisco-convergentes.La representación d es el segmento que se utiliza para esquematizar este tipo de lentes.

• Divergentes:

Estos lentes son de bordes más espesos que el centro y pueden ser:

a. Bicóncavas.b. Plano-cóncavas.c. Menisco-cóncavas.Y d es la figura utilizada para esquematizar este tipo de lentes.

Para todo tipo de lentes existe una ecuación general denominada la ecuación del constructor de lentes, pues permite calcular la distancia focal en función del índice y de datos geométricos.

+ = Siendo s y s’ las distancias de la superficie y el punto focal.

DATOS• Todas las lentes convergentes tienen la distancia focal

positiva.• Todas las lentes divergentes tiene la distancia focal

negativa.

Ejemplo

Determinar la distancia focal de una lente biconvexa de vidrio cuyas superficies tiene el mismo radio 20cm.

Se sabe que R1= +20cm y R2= -20cmEntonces, = (1,5-1) x

= 20cm

Video experimento https://www.youtube.com/watch?v=EX_-

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