|
|
---title: ' La lente delgada'media_order: 'lens-divergent-N2-es.jpeg,lens-convergent-N2-en.jpeg,lens-convergent-N2-es.jpeg,lens-convergent-N2-fr.jpeg,lens-divergent-N2-en.jpeg,lens-divergent-N2-fr.jpeg'published: trueroutable: truevisible: falselessons: - slug:simple-optical-elements - order: 3---
!!!! *CURSO EN CONSTRUCCIÓN :* <br>!!!! Publicado pero invisible: no aparece en la estructura de árbol del sitio m3p2.com. Este curso está *en construcción*, *no está aprobado por el equipo pedagógico* en esta etapa. <br>!!!! Documento de trabajo destinado únicamente al equipo pedagógico.
<!--MetaDato : ... -->
--------------------
### La vergencia de una lente
### Los diferentes tipos de lentes
### Modelado de una lente.
### ¿Qué es una lente?
#### Objectivo
* primero : **enfocar o dispersar la luz**.
* ultimate : **realizar imágenes ópticas**, solo o como componente en un instrumento óptico.
#### Principio físico
* **utiliza el fenómeno de refracción**, descrito por la ley de Snell-Descartes (ley de refracción)
#### Constitución
* hecho de **vidrio, cuarzo, plástico** (para el rango visible e infrarrojo y UV cercanos).* tiene una ** simetría de revolución **.* **2 caras pulidas** perpendiculares a su eje de simetría, **una o ambas están curvadas** (y la mayoría de las veces la cara curva encaja en una esfera).
<! - imagen para construir: una lente delgada ->
#### Interés óptico : lentes delgadas
* **Lente delgada**: *más delgado << diámetro** Lente delgada: **elemento óptico único más importante** que *se usa solo o en serie con la mayoría de los instrumentos ópticos*: lupas, microscopios, teleobjetivos y lentes macro, cámaras, anteojos astronómicos y terrestres.
### Modelización de una lente delgada rodeada de aire, gas o vacío.
#### ¿Por qué modelizar?
* Para **comprender, calcular y predecir imágenes** de objetos dados por lentes delgadas.
<! - imagen cuando vemos el objeto, la lente y la imagen ->
##### ¿Por qué rodeada de aire, un gas o el vacío?
* **En la mayoría de los instrumentos ópticos**, las lentes están *rodeadas de aire *.* **El aire, los gases y el vacío** tienen índices de refracción cercanos a "$ 1,000 \ pm0.001$, y se pueden aproximar por *$n_{aire}=n_{gas}=n_{vacío}=1$*<br>$\Longrightarrow$ mismo comportamiento óptico en el aire, un gas y el vacío.
#### Tipos y caracterizaciones de lentes delgadas
**Convergente** = **convexa** = lente **positiva**
Fig. 1. Lentes convergentes.
*Caracterizada por : <br>\ - **Longitud focal** (generalmente en cm) siempre> 0 *+* adjetivo "**convergente**" o<br>\ - Su **distancia focal imagen** $f '$ (en *valor algebraico*, generalmente en cm), que es *positiva$ f'> 0 $*. <br> o<br>\ - Su **vergencia ** $V$ (en oftalmología) que es *positiva$ V> 0 $*, <br>con $V (\ delta) = \dfrac{1}{f '(m)}$ ($f'$ se expresa en m "metro" y $V$ en $\delta$" dioptría", entonces $\delta=m^{-1}$) <br>.
**Divergente** = **cóncava** = lente **negativa**
Fig. 2. Lentes divergentes.
* Caracterizada por: <br>\ - **Distancia focal** (generalmente en cm) siempre> 0 *+* adjetivo "**divergente**" <br> o<br>\ - Su **distancia focal imagen** $f '$ (en *valor algebraico*, generalmente en cm), que es * negativa $f'<0$*. <Br> o<br>\ - Su **vergencia** $V$ (en oftalmología) que es *negativa $V<0$*,<br>con $V (\delta)=\dfrac{1}{f '(m)}$ ($f'$ se expresa en m "metro" y $V$ en $\delta$ "dioptría", entonces $\delta=m^{- 1}$).<br>
### Estudio analítico
(para lentes delgadas rodeadas de aire, gas o vacío)
##### relación de conjugación de la lente delgada
**$\dfrac{1}{\overline{OA'}}-\dfrac{1}{\overline{OA}}=V=-\dfrac{1}{\overline{OF}}=\dfrac{1}{\overline{OF'}}$**
##### Expresión del aumento transversal
**$M_{T-thinlens}=\dfrac{\overline{OA'}}{\overline{OA}}$**
### Estudio gráfico
#### Representación de una lente delgada
* **eje óptico** = *eje de revolución* de la lente, *orientado* positivamente hacia la propagación de la luz (del objeto a la lente).
* **Representación de una lente delgada**: <br> <br>\ - *segmento de línea*, perpendicular al eje óptico, centrado en el eje con *indicación simbólica de la forma de la lente* en sus extremos (convexo o cóncavo).<br><br>\ - **S = C = O**: vértice S = punto nodal C (= centro O de una lente delgada simétrica) $\Longrightarrow$ se usa el punto O.<br><br>\ - *punto O*, intersección del segmento de línea con el eje óptico.<br><br>\ - *punto focal objeto F * y *punto focal imagen F'*, posicionados en el eje óptico a distancias iguales en ambos lados del punto O ($f=-f'$) a distancias algebraicas $\overline{OF}=f$ y $\overline{OF'}=f'$.<br><br>\ - *plano focal objeto (P)* y *plano focal imagen (P')*, planos perpendiculares al eje óptico, respectivamente en los puntos $F$ y $F'$.
<br>Fig. 3. Representación de una lente delgada convergente : $\overline{OF}<0$ , $\overline{OF'}>0$ et $|\overline{OF}|=|\overline{OF'}|$.
<br>Fig. 3. Representación de una lente delgada divergente : $\overline{OF}>0$ , $\overline{OF'}<0$ et $|\overline{OF}|=|\overline{OF'}|$.
#### Determinación de los puntos conjugados:
##### Lente delgada convergente
**Para animaciones geogebra**: <br>\ - Construcción gráfica<br>[Haga clic aquí para ver la animación](https://www.geogebra.org/material/iframe/id/zqwazusz)<br>\ - Construcción gráfica y haces de luz<br>[Haga clic aquí para ver la animación](https://www.geogebra.org/material/iframe/id/wkrw5qgm)<br>
\ - Construcción gráfica y aumento transversal <br>[Haga clic aquí para ver la animación](https://www.geogebra.org/material/iframe/id/xwbwedft)<br>
* **Fuente puntual localizada entre ∞ y F**
* **Fuente puntual localizada entre F y O**
* **Punto objeto virtual** (se explicará a nivel cerros).
##### Lente delgada divergente
(para construir)
|
