miércoles, 29 de abril de 2015

Tipos de lentes, Potencia de una lente y Experimentos


            Una lente óptica es cualquier entidad capaz de desviar los rayos de luz. Son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva. 

                                  

Estas son los 6 tipos de lentes más comunes, estas clasifican en lentes convergentes y divergentes.


Lentes Convergentes

Estas son más gruesas por su parte central y más estrechas en los bordes. Se denominan así debido a que unen (convergen), en un punto determinado, todo haz de rayos paralelos al eje principal que pase por ellas. Esto hace que se forme una imagen del objeto al otro lado de la lente.
La lente del ojo humano es convexa y cambia de forma para enfocar objetos a diferentes distancias. Esta se engrosa al mirar objetos cercanos y se adelgaza al ver objetos a lo lejos.
Pueden ser:

  • Plano-Convexas

Las lentes plano-convexas denotan una lente con una superficie plana en una cara y convexa en la otra cara. 

                                             
Las lentes plano-convexas son las lentes más simples para enfocar rayos paralelos de luz en un punto. Se aplican en sistemas láser, iluminación y otras especificaciones.

  • Biconvexas

Las lentes biconvexas refractan los rayos que inciden paralelos al eje principal hacia un punto, llamado foco. Hacen referencia a una lente con dos superficies esféricas y convexas iguales.

                                       

Las lentes biconvexas pueden conseguir longitudes focales más cortas. Se utilizan para enfocar rayos paralelos de luz en un punto. Se aplican en sistemas láser,de iluminación, etc.

  • Cóncavo-convexas

Las lentes cóncavo-convexas o menisco convergente tiene ambas caras curvas. 

                                     


    Lentes Divergentes

     

    Estas son más gruesas por los bordes y presentan una estrechez muy pronunciada en el centro. Estas hacen divergir (separar) todo haz de rayos paralelos al eje principal que pase por ellas, sus prolongaciones convergen en el foco imagen que está a la izquierda, al contrario que las convergente, cuyo foco imagen se encuentra a la derecha. A diferencia de las lentes convexas, que producen imágenes reales, las  cóncavas sólo producen imágenes virtuales, es decir, imágenes de las que parecen proceder los rayos de luz. Su focal imagen es menor que 0. Todos los rayos paralelos que inciden sobre ella, salen divergiendo de la misma, de forma que parece que parten de un mismo punto anterior a la misma lente. 
    Pueden ser:

    • Plano-cóncavas

    Las lentes plano-cóncavas tienen una superficie plana y otra cóncava. Estas tienen una longitud focal negativa y se utilizan para divergir la luz entrante, o para aumentar la longitud focal en un sistema óptico existente. 
                                              
    Las lentes plano-cóncavas son lentes simples con distancias focales negativas.Se suelen utilizar para expandir la luz, expandir sistemas de proyección e incrementar la distancia focal en sistemas existentes.

    • Bicóncavas

    Las lentes bicóncavas tienen dos superficies curvadas hacia adentro. Estas lentes tienen una distancia focal negativa. Estas refractan los rayos que inciden paralelos al eje principal, éstos se refractan de tal forma que divergen. Las prolongaciones de los rayos refractados, se cortan en un punto que pertenece al eje principal (foco). Por este motivo se denominan lentes divergentes.
                                            
    Se utilizan para divergir la luz entrante o aumentar la distancia focal de un sistema óptico existente.

    • Convexo-cóncavas

    Las lentes convexo-cóncavas o menisco divergente tienen dos superficies cóncavas.

     



    ecuacion general lentes

    Fórmula General de las Lentes

    Focos y distancias focales




    Potencia de las Lentes

    Se denomina potenciapotencia ópticapotencia de refracción, o convergencia a la magnitud física que mide la capacidad de una lente o de un espejo para hacer converger o divergir un haz de luz incidente.

    Características generales:

             La potencia óptica se emplea frecuentemente para caracterizar lentes en los campos de la optometría y el diseño óptico.

             Cuando dos o más lentes delgadas se encuentran en contacto, la potencia óptica del sistema completo se puede aproximar por la suma de las potencias de cada lente.

    Elementos esenciales:
    • Centro de curvatura.
    • Centro óptico.
    • Eje principal o eje óptico.
    • Eje secundario.
    • Focos: foco imagen y foco objeto.
    • Distancia focal imagen.

    Su fórmula se conoce por definición como, la inversa de su distancia focal imagen f'.
    Cuando f' se mide en metros, la potencia se mide en dioptrías ( 1D=1m-1).

                                                                
                                                             

    La potencia de las lentes convergentes será positiva (F' está a la derecha) y la de las lentes divergentes será negativa ( F' está a la izquierda).

    • Aumento lateral Se denomina aumento lateral, AL, a la relación entre el tamaño de la imagen y' y el tamaño del objeto.
                                            aumento lateral lentes


    Lentes Convergentes


    Objeto situado en el doble de la distancia focal

    La imagen es real, invertida y de igual tamaño y aparece en el doble de la distancia focal.
    objeto en 2F
    Objeto situado entre una y dos veces la distancia focal

    La imagen que resulta es real, invertida y mayor que el objeto.
    objeto entre 2F y F
    Objeto situado en el foco

    La imagen se forma en el infinito.
    Objeto en foco
    Objeto situado entre la lente y el foco

    Se forma una imagen virtual, derecha y de mayor tamaño.
    entre foco y lente


    Lentes Divergentes


    Las imágenes que se forman son siempre virtuales, derechas, menores y situadas entre el foco y la lente.
    lente divergente





    Experimentos:



                                           

    Ejercicios:












    Fuentes Bibliográficas: 
           http://www.escolares.net/fisica/tipos-de-lentes/

           http://www.directindustry.es/prod/ross-optical-industries/lente-plano-concava-21747-582365.html#product-item_582363

           http://pedret.org/index.php?cPath=16_41

           http://fisicafuturodevida.blogspot.com/2012/03/tipos-de-lentes-y-sus-caracteristicas.html

           http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Lentes.htm

           http://rabfis15.uco.es/lvct/tutorial/40/lentebiconcava.htm

           http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_%28%C3%B3ptica%29

           http://ficus.pntic.mec.es/egam0032/lentes.htm



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