Las lentes esféricas son parte del estudio de física óptica, siendo un dispositivo óptico compuesto por tres medios homogéneos y transparentes.

En este sistema, se asocian dos dioptrías, una de las cuales es necesariamente esférica. La otra dioptría puede ser plana o esférica.

Las lentes son de gran importancia en nuestras vidas, ya que con ellas podemos aumentar o reducir el tamaño de un objeto.

Ejemplos

Muchos objetos cotidianos usan lentes esféricos, por ejemplo:

  • Gafas
  • Lupa
  • Microscopios
  • Telescopios
  • Cámaras Fotográficas
  • Videocámaras
  • Proyectores

Tipos de lentes esféricas

De acuerdo con curvatura Presentan, las lentes esféricas se clasifican en dos tipos:

Lentes convergentes

También llamado lentes convexas, las lentes convergentes tienen una curvatura hacia afuera. El centro es más grueso y el borde es más delgado.

Esquema de lentes convergentes

El objetivo principal de este tipo de lente esférica es agrandar objetos. Obtienen este nombre porque el los rayos de luz convergen, es decir, se acerca.

Lentes divergentes

También llamado lentes cóncavas, lentes divergentes tienen una curvatura interna. El centro es más delgado y el borde es más grueso.

Esquema de lente divergente

El objetivo principal de este tipo de lente esférica es reducir los objetos. Obtienen este nombre porque el los rayos de luz divergen, es decir, alejarse.

Además, según tipos de dioptrías esa característica (esférica o esférica y plana), las lentes esféricas pueden ser de seis tipos:

Tipos de lentes esféricas

Lentes convergentes

  • a) Biconvex: tiene dos caras convexas
  • b) Plano convexo: una cara es plana y la otra convexa
  • c) Cóncavo-convexoun lado es cóncavo y el otro convexo

Lentes divergentes

  • d) Bicóncava: tiene dos caras cóncavas
  • e) Plan cóncavo: una cara es plana y la otra cóncava
  • f) Convexo-Cóncavo: una cara es convexa y la otra cóncava

Obs: De estos tipos, tres de ellos tienen un borde más delgado y tres bordes más gruesos.

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Imagen

Las imágenes varían según el tipo de lente:

Lente convergente

Las imágenes se pueden formar en cinco casos:

  • Imagen real, invertida y más pequeña que el objeto.
  • Imagen real invertida y el mismo tamaño de objeto
  • Imagen real, invertida y más grande que el objeto.
  • Imagen inapropiada (infinito)
  • Imagen virtual a la derecha del objeto y más grande que

Lente divergente

Ya la lente divergente, la formación de la imagen es siempre: virtual, el derecho del objeto y más pequeño que él.

Poder focal

Cada lente tiene una potencia focal, es decir, la capacidad de converger o divergir los rayos de luz. El poder focal se calcula mediante la fórmula:

P = 1 / f

Ser

P: potencia focal
f: longitud focal (de la lente al foco)

En el sistema internacional, la potencia focal se mide en dioptrías (D) y la distancia focal en metros (m).

Es importante destacar que, en lentes convergentes, la distancia focal es positiva, por lo que también se denominan lentes positivas. Ya en lentes divergentes es negativo y, por lo tanto, se llaman lentes negativos.

Ejemplos

1. ¿Cuál es la potencia focal de una lente convergente de longitud focal de 0,10 metros?

P = 1 / f
P = 1 / 0.10
P = 10 D

2. ¿Cuál es la potencia focal de una lente divergente de longitud focal de 0,20 metros?

P = 1 / f
P = 1 / -0.20
P = – 5 D

Ejercicios de examen de ingreso a la universidad

1. (CESGRANRIO) Un objeto real se coloca perpendicular al eje principal de una lente convergente de distancia focal f. Si el objeto está a una distancia 3f de la lente, la distancia entre el objeto y la imagen conjugada por esa lente es:

a) f / 2
b) 3f / 2
c) 5f / 2
d) 7f / 2
e) 9f / 2

2. (MACKENZIE) Considerando una lente biconvexa cuyas caras tienen el mismo radio de curvatura, podemos decir que:

a) el radio de curvatura de las caras es siempre el doble de la distancia focal;
b) el radio de curvatura es siempre igual a la mitad del recíproco de su vergencia;
c) siempre es convergente, cualquiera que sea el entorno;
d) es convergente solo si el de refracción del entorno es mayor que el del material de la lente;
e) es convergente solo si el de refracción del material de la lente es mayor que el del entorno.

3. (UFSM-RS) Un objeto está en el eje óptico y a una distancia p de una lente convergente f. Ser p más grande que f y menos de 2f, se puede decir que la imagen será:

a) virtual y más grande que el objeto;
b) virtual y más pequeño que el objeto;
c) real y más grande que el objeto;
d) real y más pequeño que el objeto;
e) real e igual al objeto.