Clase 8 (13/11/2020)

 LENTES

Los aparatos ópticos que más se utilizan en la actualidad son los lentes, estos forman parte de la mayoría de objetos audiovisuales que tenemos en nuestro medio, forman parte de las gafas, de los proyectores (o infocus), cámaras fotográficas, entre otros objetos que usamos diariamente. Dentro de este objeto nosotros estudiaremos el comportamiento de los rayos de luz dentro de la óptica geométrica.

DEFINICIÓN

Una lente se define como un sistema óptico constituido por un medio transparente que se encuentra limitada por dos superficies que refractan la luz en la que al menos una sea curva, aunque la pueden ser ambas. 

Se han hallado datos de que en la antigua Grecia estas lentes ya se usaban para refractar la luz del sol y fundir cera, aunque su formulación matemática/física no se da hasta después del siglo XV cuando por fin se le da un sustento matemático y se entiende su funcionamiento. Este dato se sabe gracias a Aristófanes y por su obra Las Nubes (423 a.C.).

Para estudiarlas veremos el caso en ver como la luz se refracta, tomando en cuenta su índice de refracción, de acuerdo al medio al que se encuentre. 

TIPOS

Las lentes de pueden clasificar en varios tipos de acuerdo a las características que este presente. Entre ellas tenemos: 

Grosor: De acuerdo al grosor que estos presentes se clasifican en lentes gruesas y lentes delgadas, esto con respecto al radio de curvatura de la superficies refractora y las distancias del objeto de la imagen respectivamente.

Comportamiento: Aquí las lentes se clasifican en lentes convergentes (o también conocidas como convexas o positivas) y lentes divergentes (o también conocidas como lentes cóncavas o negativas). Las que se mencionan al inicio hacen alusión a que convergen o "unen" los rayos que llegan paralelos al eje óptico en el foco de la imagen, a la derecha de la lente. Las que se mencionan en segundo lugar los rayos divergen o sea que "se separan" al pasar por la lente, donde se unen las prolongaciones de los rayos.

Forma: Podemos también hacer una clasificación poniendo énfasis a los rayos de curvatura de las superficies refractoras que componen el lente: 

El comportamiento convergente o divergente de una lente depende, en realidad, de la relación que existe entre el índice de refracción del medio externo al lente, n, y el de la propia lente n'. Cuando decimos con carácter general que una lente es convergente o divergente lo hacemos asumiendo que el índice de refracción de la lente es mayor que el índice de refracción del medio externo, esto porque por lo general siempre se habla de que ponemos a la lente en el aire (n=1).

ECUACIÓN FUDAMENTAL

La ecuación fundamental de las lente delgadas, también se la conoce como la ecuación del fabricante de lentes ó ecuación del constructor de lentes, y es una igualdad en la que se relaciona la distancia de la lente del objeto y la imagen con los índices de refracción de la lente y del medio en el que se halla según: 

La expresión anterior supone el criterio de signos DIN (las distancias del objeto y de la imagen son negativas cuando están delante de la lente y positivas detrás de él), por o que también es posible hallar la fórmula así:

En la siguiente gráfica podemos observar todas la variables demostradas en la ecuación fundamental.