Calculadora de lentes delgadas

Calculadora

Calcular Parámetro Valor Unidad
Distancia focal
Distancia al objeto (s)
Distancia a la imagen (s')


Teoría

Introducción

La luz al atravesar la lente se refracta, lo que quiere decir que cambia de dirección. Esto sucede en cada una de las dos superficies de la lente. Esta herramienta es apta para las "lentes delgadas" (aquellas en las que su espesor es mucho más pequeño que su distancia al objeto y a la imagen). Otro requisito es que los rayos de luz sean paraxiales (aquellos que forman un ángulo pequeño con el sistema óptico y que se mantienen próximos al eje).

Puntos focales

Son aquellos puntos para los que si situamos un objeto en él, se producirá una imagen en el infinito. En otras palabras, cualquier rayo que pasa a través de un punto focal, tras atravesar la lente, viajará en una dirección paralela al eje principal (perpendicular a la lente). En el diagrama de rayos de arriba, los puntos focales se representan mediante puntos rojos.

Lentes convergentes y divergentes

Una lente convergente es aquella para la que los rayos que entran de forma paralela al eje principal salen de la lente convergiendo hacia este eje. Una lente divergente es aquella en la que estos rayos divergen con respecto al eje, en lugar de converger. Si la distancia focal es positiva, entonces la lente es convergente y si es negativa es divergente.

Ecuación de las lentes delgadas

Es la siguiente:
    1/s + 1/s' = 1/f
donde
    s :Distancia del objeto a la lente
    s':Distancia de la lente a la imagen
    f :Distancia focal

Imágenes reales y virtuales

Las imágenes reales son aquellas en las que la luz converge realmente y pueden registrarse colocando una pantalla en el lugar donde convergen los rayos.
Sin embargo, una imagen virtual ser forma cuando, tras pasar los rayos por el sistema óptico, estos divergen. Los rayos parecen proceder de un punto donde realmente nunca han pasado.
Las imágenes reales se producen en las lentes convergentes cuando los objetos se colocan a una distancia a la lente mayor que su distancia focal (s < f). Si la lente es convergente pero la distancia desde el objeto a la lente es más pequeña que la distancia focal, la imagen será virtual. Las lentes divergentes siempre producen imágenes virtuales. Esta calculadora muestra un diagrama de rayos para imágenes reales.

Aumentos

El aumento, m, de una imagen es la relación entre la altura de la imagen y la del objeto. Se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
    Aumentos = -s' / s

Si los aumentos tienen signo positivo, la imagen estará derecha. Si el signo es negativo, la imagen estará invertida.

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