Lente convexa: definición, ecuación y ejemplos

Definición de una lente

Comencemos esta lección entendiendo bien el lente general. Una lente es un dispositivo óptico que dobla y enfoca la luz. Son piezas transparentes de vidrio o plástico con superficies curvas y la curvatura de la superficie determina cuánto y en qué dirección se desviará la luz. Los lentes pueden desviar la luz debido a un fenómeno llamado refracción. La refracción ocurre cuando la luz pasa de un tipo de material a otro, durante el cual las ondas de luz cambian de velocidad y se doblan. Esto permite que la lente forme imágenes, por lo que las lentes se utilizan en todo tipo de instrumentos ópticos, desde anteojos hasta proyectores y microscopios.

Las lentes se clasifican según la curvatura de sus superficies. Las que se curvan hacia adentro se denominan cóncavas, mientras que las que se curvan hacia afuera se denominan convexas. Una lente convexa también se conoce como lente convergente porque desvía la luz hacia un solo punto focal.

Imágenes formadas por lente convexa

Las lentes convexas pueden formar dos tipos de imágenes: reales y virtuales. Una imagen real es aquella que se proyecta delante del objetivo y se puede capturar en una pantalla. Las lentes convexas son el único tipo de lente que puede formar imágenes reales. Si alguna vez ha visto una película en un cine, entonces ha visto una imagen real creada por una lente convexa. Los proyectores, como los que se utilizan en las salas de cine, utilizan lentes convexos para proyectar imágenes reales en las pantallas.

Las lentes convexas también pueden formar imágenes virtuales , del tipo que hay que mirar por la lente para ver. Mucha gente usa anteojos para ver con claridad, y estos suelen tener lentes convexos. Si usa anteojos con lentes convexos, siempre está mirando a la lente, por lo que todo lo que ve es en realidad una imagen virtual creada por sus lentes.

La ecuación de la lente delgada

Puede calcular el tipo de imagen formada por una lente convexa utilizando la ecuación de lente delgada . En esta ecuación, S 1 es la distancia entre el objeto y la lente, f es la distancia focal de la lente y S 2 es la distancia entre el objeto y la imagen.

La ecuación de lente delgada se puede utilizar con todo tipo de lentes, no solo con lentes convexas. Tenga en cuenta que cuando la ecuación se aplica a una lente convexa, la distancia focal siempre será un número positivo. Veamos un ejemplo de cómo usar la ecuación de lente delgada.

Primero, tomemos una lente con una distancia focal de 0.15 my coloquemos un objeto a 0.2 m frente a ella. ¿Qué tipo de imagen se formará y dónde se ubicará la imagen? Utilice la ecuación de la lente delgada para encontrar la distancia de la imagen ( S 2):

¿Qué significa tener una distancia de imagen de +0,6 m? Dado que la distancia de la imagen es positiva, la imagen es real y está en el lado opuesto de la lente al objeto. Este es el tipo de imagen que podría proyectarse en una pantalla. ¿Qué significaría si la distancia de la imagen ( S 2) fuera negativa? En ese caso, la imagen sería virtual y tendrías que mirar a la lente para verla.

También podemos utilizar esta información para averiguar algo sobre el tamaño de la imagen. Una vez que conocemos la distancia de la imagen y la distancia del objeto, podemos calcular la ampliación ( M ), que le indica cuánto más grande o más pequeña es la imagen que el objeto.

Una ampliación de -3,0 le indica que la imagen es 3 veces más grande que el objeto original. Si el valor absoluto de la ampliación es mayor que uno, la imagen será más grande que el objeto, y si es menor que uno, la imagen será más pequeña que el objeto. El signo negativo también te dice que la imagen está invertida o al revés. Un aumento positivo significaría que la imagen está en posición vertical. Entonces, en esta situación, la imagen será real, invertida, aumentada 3 veces y ubicada a 0.6 m de la lente.

Trastornos oculares tratados con lentes convexos

Las lentes convexas se utilizan en todo tipo de instrumentos ópticos, como proyectores de películas, microscopios y telescopios. Pero los usos más comunes de los lentes son los anteojos y los lentes de contacto que corrigen los problemas de visión. Si tiene problemas para concentrarse en los objetos que están cerca de sus ojos, tiene una condición conocida como hipermetropía o hipermetropía. Esto ocurre porque el cristalino de su ojo no puede enfocar la luz en su retina correctamente y la imagen se forma detrás de su globo ocular. Para corregir la hipermetropía, puede colocar una lente convexa frente a su ojo para hacer que la luz converja en la ubicación correcta. Esto permite que se forme una imagen nítida en su retina y restaura su visión.

Resumen de la lección

Una lente es una pieza transparente de vidrio o plástico con una superficie curva que se usa para doblar y enfocar la luz. Cuando la luz se dobla en la interfaz entre la lente y el aire, se llama refracción . Una lente convexa es aquella que se curva hacia afuera y tiene una distancia focal positiva. Puede formar tanto imágenes reales que se pueden proyectar en una pantalla como imágenes virtuales que se pueden ver mirando a la lente. La ecuación de la lente delgada se puede utilizar para calcular la ubicación y el tipo de imagen formada por una lente convexa. En esta ecuación, S 1 es la distancia del objeto a la lente, f es la distancia focal de la lente y S2 es la distancia de un objeto a la imagen.

Una distancia de imagen negativa te dice que la imagen será virtual, mientras que una distancia de imagen positiva te dice que la imagen será real. Usando la información obtenida de la ecuación de líneas finas, también podemos averiguar sobre el aumento ( M ), que nos dice cuánto más grande o más pequeña es la imagen que el objeto. Si la ampliación es un valor negativo, la imagen se invierte y, si es positiva, está boca arriba. Simple, ¿verdad?

Rodrigo Ricardo Editor y fundador