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Lentes delgadas: tipos y medidas

Publicado el 4 octubre, 2020

Lentes delgadas

En 1871, Lewis Carroll le contó al mundo la historia de una niña llamada Alice que miró a través de un espejo y encontró otro mundo al otro lado. Cuando me miro al espejo, me veo a mí mismo. No es tan emocionante. Pero a lo largo de nuestras vidas, podemos encontrarnos mirando a través de todo tipo de superficies, y cómo se forman esas superficies puede tener un gran impacto en lo que vemos en el otro lado. ¿No me crees? Bueno, entonces echemos un vistazo a una lente , una pieza de material transparente con dos superficies curvas que modifican la dirección de la luz.

Esta es una lente. Como la mayoría de las lentes, tiene forma circular, y si observamos cómo la luz pasa a través de ella, podemos ver que la luz ha cambiado de dirección, algo que la luz generalmente no hace por sí sola. La mayoría de las lentillas con las que trabajamos a diario son lentillas delgadas , definidas por tener un ancho mínimo en relación con la circunferencia de la lentilla. ¿Quieres verlo más de cerca? Bueno, entonces creo que sabes lo que tienes que hacer.

Medidas de la lente

Muy bien, ahora que estamos del otro lado del espejo, podemos echar un vistazo más de cerca a estas delgadas lentes. Mencioné que una lente delgada es una con un ancho mínimo en comparación con la altura y la circunferencia de la lente, pero ¿cómo medimos esto exactamente? Las lentes se miden en dioptrías , que es una unidad de medida igual al recíproco de la distancia focal en metros. Bien, entonces, ¿qué significa esto? La distancia focal de una lente indica con qué fuerza altera la dirección de la luz.

Mire esta lente de nuevo. ¿Ves cómo los dos rayos de luz acaban cruzando? Ese lugar donde se encuentran es el punto focal. La distancia entre el centro de la lente y el punto focal es la distancia focal . La dioptría, la unidad que usamos para medir una lente, es recíproca de esa distancia focal. Entonces, si una lente enfoca la luz a 1/2 metro del centro de la lente, la distancia focal es 1/2 metro y la dioptría es 2/1. Es una lente de 2 dioptrías.

Lentes convergentes

Entonces, así es como se miden las lentes. Ahora, ¿cómo funcionan realmente? Bueno, para eso vamos a tener que mirar los tipos de lentes. Hay dos tipos principales, el primero convexo o convergente . Una lente convergente tiene dos superficies que se curvan hacia afuera y que doblan los rayos de luz para converger en un solo punto. ¿Ves cómo la luz converge en esta lente convergente? Eso es lo que hemos estado viendo hasta ahora. En el mundo real, las lupas, los microscopios y muchas cámaras utilizan lentes convergentes para enfocar la luz en un solo punto, lo que lo hace más nítido.

Lentes divergentes

El otro tipo principal de lente es cóncava o divergente.. Una lente divergente es exactamente lo opuesto a una lente convergente. Está compuesto por dos superficies que se curvan hacia adentro y dispersan la luz desde una fuente centralizada. Esto sucede porque la lente es más gruesa en los bordes que en el centro, refractando la luz en diferentes direcciones. En las lentes divergentes, el punto focal está enfrente de la lente, no detrás de ella. Técnicamente, dado que la luz sigue llegando directamente a la lente, nunca converge en la realidad. Pero, al mirar el ángulo de las líneas divergentes y luego dibujar líneas a través de la lente, podemos ver dónde convergerían, y ese es el punto focal de una lente divergente. Es posible que haya experimentado una lente divergente en su vida diaria si alguna vez ha mirado por la mirilla de una puerta. ¿Alguna vez se preguntó por qué todo parece más pequeño, pero puede ver un marco de visión amplio? Eso’

Otras lentes

Ahora, si realmente queremos ser técnicos, hasta ahora lo que hemos visto es una lente convergente biconvexa y una lente divergente bicóncava. El bi significa que ambos lados tienen la misma forma. Pero no todos los lentes lo hacen. A veces, un lado de la lente es plano, mientras que el otro está curvado. Esos son lentes planos y pueden ser plano-convexos o plano-cóncavos. También tenemos lentes de menisco, que tienen un lado convexo y otro cóncavo. Esta forma le resultará familiar a cualquiera que use anteojos o lentes de contacto. Tanto las lentes planas como las de menisco pueden ser convergentes o divergentes, según la dirección de la luz. Al alterar un lado de la lente, podemos controlar la nitidez con la que la luz se enfoca o diverge a medida que pasa, que es la premisa básica detrás de las lentes correctivas. Resulta que no es necesario pasar por un espejo para comprender las lentes. A veces, solo necesitas mirar a través de un cristal.

Resumen de la lección

No siempre nos damos cuenta, pero estamos rodeados de lentes , piezas de material transparente con dos superficies curvas que se moldean para alterar la dirección de la luz. Las lentes se miden en dioptrías , una unidad de medida igual al recíproco de la distancia focal en metros. La distancia focal se puede medir como la distancia entre el centro de la lente y la convergencia de las direcciones de la luz. La mayoría de las lentes que veremos en nuestra vida diaria tienen un ancho mínimo en relación a la circunferencia de la lente, lo que las convierte en lentes delgadas .

Hay algunos tipos básicos. Una lente convergente o convexa tiene dos superficies que se curvan hacia afuera y que curvan los rayos de luz para converger en un solo punto. El otro tipo principal de lente es cóncava o divergente , compuesta por dos superficies que se curvan hacia adentro y dispersan la luz desde una fuente centralizada. También podemos hacer lentes con una superficie convexa o cóncava y una superficie plana, llamada lente plana , o algunas con una superficie convexa y otra cóncava, llamada lente de menisco . Al cambiar el ancho y la forma de estas superficies, podemos cambiar lo que ve cuando mira a través del vidrio.

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