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Lentes (óptica)

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LENTES OPTICOS HUGO VILLA NOBOA 4 B

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  • 1. La palabra lente proviene del latn "lens,lentis" que significa "lenteja" con lo que a laslentes pticas se las denomina as porparecido de forma con la legumbre. En el siglo XIII empezaron a fabricarsepequeos discos de vidrio que podanmontarse sobre un marco. Fueron lasprimeras gafas de libros o gafas delectura.

2. Laslentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva. 3. Las lentes ms comunes estn basadas en el distinto grado de refraccin que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas estn las utilizadas para corregir los problemas de visin en gafas, anteojos o lentillas. Tambin se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. 4. Elprimer telescopio astronmico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular. Existen tambin instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnticas y a los que se les denomina tambin lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrnicos las lentes son de carcter magntico. 5. La mayora de las lentes estn hechas de variedadesespeciales de vidrio de alta calidad, conocidas como vidriospticos, libres de tensiones internas, burbujas y otrasimperfecciones. El proceso de fabricacin de una lente a partirde un bloque de vidrio ptico implica varias operaciones. Elprimer paso consiste en cerrar una lente en bruto a partir delbloque de vidrio. Para ello se presiona el vidrio contra unadelgada placa metlica circular que se hace girar. El borde dela placa se carga con polvo de diamante. Despus, se le dauna primera forma a la pieza en bruto prepulimentndolasobre una placa plana de hierro colado cubierta con unamezcla de granos abrasivos y agua. Para formar la superficieredondeada de la lente se la talla con herramientas cncavaso convexas cargadas con abrasivos. 6. La superficie de una lente convexa se forma mediante unaherramienta cncava y viceversa. Generalmente se empleandos o ms herramientas en este proceso de tallado, utilizandogrados de abrasivo cada vez ms finos. El ltimo proceso deacabado de la superficie de la lente es el pulido, que serealiza mediante una herramienta de hierro cubierta de brea ybaada con mordiente rojo y agua. Tras el pulido, la lente seremata rectificando el borde hasta que el centro fsicocoincida con su centro ptico (el centro ptico es un punto talque cualquier rayo luminoso que pasa por l no sufredesviacin). Durante este proceso se coloca la lente en elbastidor de un torno, de forma que su centro ptico seencuentre en el eje de giro, y se rectifican los bordes con unatira de latn cargada con abrasivo. 7. Clasificacin de las Lentes Convergentes yDivergentes Las lentes convergentes tienen el espesor desu parte media mayor que el de su partemarginal. I. Biconvexa o convergente. II. Plano convexa. III. Menisco convexa o convergente. IV. Bicncava. V. Plano cncava. VI. Menisco cncava o divergente. 8. a) Centro ptico, donde todo rayo que pasa porl, no sufre desviacin. b) Eje Principal, es la recta que pasa por el centroptico. c) Foco Principal, punto en donde pasan los rayosque son paralelos. d) Eje Secundario, es la recta que pasa por loscentros de curvatura. e) Radios de Curvatura(R1,R2):Son los radios delas esferas que originan la lente. f) Centros de Curvatura(C1,C2):Son los centros delas esferas que originan la lente. F) LENTECITOS 9. 1. Rayo paralelo al eje principal serefracta y pasa por el foco. 2. El rayo que pasa por el foco principalse refracta y sigue paralelo al eje principal. 3. Todo rayo que pase por el centro pticono sufre desviacin. 10. Para estudiar la formacin de imgenes por lentes, es necesario mencionar algunasde las caractersticas que permiten describir de forma sencilla la marcha de los rayos. Plano ptico. Es el plano central de la lente. Centro ptico O. Es el centro geomtrico de la lente. Tiene la propiedad de que todorayo que pasa por l no sufre desviacin alguna. Eje principal. Es la recta que pasa por el centro ptico y es perpendicular al planoptico. Focos principales F y F (foco objeto y foco imagen, respectivamente). Son un par depuntos, correspondientes uno a cada superficie, en donde se cruzan los rayos (o susprolongaciones) que inciden sobre la lente paralelamente al eje principal. Distancia focal f. Es la distancia entre el centro ptico O y el foco F. Lentes convergentes. Para proceder a la construccin de imgenes debidas a lentesconvergentes, se deben tener presente las siguientes reglas: Cuando un rayo incide sobre la lente paralelamente al eje, el rayo emergente pasapor el foco imagen F. Inversamente, cuando un rayo incidente pasa por el foco objetoF, el rayo emergente discurre paralelamente al eje. Finalmente, cualquier rayo que sedirija a la lente pasando por el centro ptico se refracta sin sufrir ninguna desviacin. 11. Lente convergente Cuando se aplican estas reglas sencillas para determinar laimagen de un objeto por una lente convergente, se obtienenlos siguientes resultados: - Si el objeto est situado respecto del plano ptico a una, laimagen es real, invertida y de menor tamao. - Si el objeto est situado a una distancia del plano pticoigual a 2f, la imagen es real, invertida y de igual tamao. - Si el objeto est situado a una distancia del plano pticocomprendida entre 2f y f, la imagen es real, invertida y demayor tamao. - Si el objeto est situado a una distancia del plano pticoinferior a f, la imagen es virtual, directa y de mayor tamao. 12. Lentes divergentes. La construccin de imgenes formadas por lentes divergentes selleva a cabo de forma semejante, teniendo en cuenta que cuando unrayo incide sobre la lente paralelamente al eje, es la prolongacindel rayo emergente la que pasa por el foco objeto F. Asimismo,cuando un rayo incidente se dirige hacia el foco imagen F de modoque su prolongacin pase por l, el rayo emergente discurreparalelamente al eje. Finalmente y al igual que sucede en las lentesconvergentes, cualquier rayo que se dirija a la lente pasando por elcentro ptico se refracta sin sufrir desviacin. Aunque para lentes divergentes se tiene siempre que la imagenresultante es virtual, directa y de menor tamao, la aplicacin deestas reglas permite obtener fcilmente la imagen de un objetosituado a cualquier distancia de la lente. 13. Imgenes reales, son aquellas capaces de ser recibidas sobre unapantalla ubicada en tal forma de que entre ella y el objeto quede la lente. Imagen virtual, est dada por la prolongacin de los rayos refractados, nose puede recibir la imagen en una pantalla. 1. El objeto est a una distancia doble de la distancia focal. La imagenobtenida es: real, invertida, de igual tamao, y tambin a distancia doble dela focal. 2. El objeto est a distancia mayor que el doble de la distancia focal.Resulta una imagen: real invertida, menor, formada a distancia menor que elobjeto. 3. El objeto est entre el foco y el doble de la distancia focal. La imagenobtenida es: real invertida, mayor, y se forma a mayor distancia que el doblede la focal. 4. El objeto est entre el foco y el centro ptico. Se obtiene una imagen:virtual, mayor, derecha, formada del lado donde se coloca el objeto. 5. El objeto est en el foco principal, no se obtiene ninguna imagen. 14. Las lentes de contacto o las lentes de las gafas o anteojos corrigen defectos visuales. Tambin se utilizan lentes en la cmara fotogrfica, el microscopio, el telescopio y otros instrumentos pticos. Otros sistemas pueden emplearse eficazmente como lentes en otras regiones del espectro electromagntico, como ocurre con las lentes magnticas usadas en los microscopios electrnicos. (En lo relativo al diseo y uso de las lentes. En lo relativo a la lente del ojo).