Lentes e instrumentos ópticosLentes e instrumentos ópticos

Capítulo 36Física Sexta ediciónPaul E. Tippens

Capítulo 36Física Sexta ediciónPaul E. Tippens

Lentes simplesLentes simples Longitud focal y la ecuación del fabricante de Longitud focal y la ecuación del fabricante de

lenteslentes Formación de imágenes mediante lentes delgadasFormación de imágenes mediante lentes delgadas La ecuación de las lentes y el aumentoLa ecuación de las lentes y el aumento Combinación de lentesCombinación de lentes Microscopio compuestoMicroscopio compuesto TelescopioTelescopio Aberraciones de las lentesAberraciones de las lentes

Lentes simpleLentes simple

Una Una lente convergente lente convergente es la es la que refracta y que refracta y convergeconverge la luz la luz paralela hacia un punto focal paralela hacia un punto focal situado más allá de la lente. situado más allá de la lente.

Una Una lente divergente lente divergente es la que es la que refracta y refracta y divergediverge luz paralela luz paralela a partir de un punto situado a partir de un punto situado frente a la lente.frente a la lente.

Longitud focal y la ecuación Longitud focal y la ecuación del fabricante de lentesdel fabricante de lentes

La La longitud focal longitud focal f f de una lente de una lente es la distancia desde el es la distancia desde el centro centro óptico óptico de la lente a cualquiera de la lente a cualquiera de sus de sus focosfocos..

Ecuación del fabricante de Ecuación del fabricante de lenteslentes:

( )11

1 1

1 2fn

R R= − +

⏐

↵√( )1

11 1

1 2fn

R R= − +

⏐

↵√

Formación de imágenes mediante Formación de imágenes mediante lentes delgadaslentes delgadas

RAYO 1:RAYO 1: es una rayo paralelo al eje que pasa a través del es una rayo paralelo al eje que pasa a través del segundo punto focal segundo punto focal FF22 de una lente convergente o que parece de una lente convergente o que parece provenir del primer punto focal provenir del primer punto focal FF11 de una lente divergente. de una lente divergente.

RAYO 2:RAYO 2: un rayo que pasa a través del primer punto focal un rayo que pasa a través del primer punto focal F F11 de una lente convergente o avanza hacia el segundo punto focal de una lente convergente o avanza hacia el segundo punto focal FF22 de una lente divergente y se refracta paralelamente al eje de de una lente divergente y se refracta paralelamente al eje de la lente. la lente.

RAYO 3:RAYO 3: un rayo que pasa a través del centro geométrico de una un rayo que pasa a través del centro geométrico de una lente no se desvía. lente no se desvía.

Formación de imágenes mediante Formación de imágenes mediante lentes delgadaslentes delgadas

Las imágenes de los objetos reales formadas mediante lentes Las imágenes de los objetos reales formadas mediante lentes divergentes siempre son virtuales, no invertidas y de menor divergentes siempre son virtuales, no invertidas y de menor tamaño.tamaño.

La ecuación de las lentes y el aumentoLa ecuación de las lentes y el aumento

La La distancia al objeto distancia al objeto pp y la y la distancia a distancia a la imagen la imagen qq se consideran se consideran positivas positivas para para objetos e imágenes reales y objetos e imágenes reales y negativasnegativas para objetos e imágenes virtuales. para objetos e imágenes virtuales.

La La longitud focal longitud focal f se considera f se considera positiva positiva para lentes convergentespara lentes convergentes yy negativa negativa para lentes divergentes. para lentes divergentes.

1 1 1

p q f+ =

1 1 1

p q f+ =

La ecuación La ecuación de las lentesde las lentes

donde:M = aumentoy = tamaño del objetoy’ = tamaño de la

imagenq = distancia a la

imagenp = distancia al

objeto

donde:M = aumentoy = tamaño del objetoy’ = tamaño de la

imagenq = distancia a la

imagenp = distancia al

objeto

My

y

q

p=

′=−M

y

y

q

p=

′=−

Ecuación de aumentoEcuación de aumento

Un Un aumento positivo aumento positivo indica que la imagenindica que la imagen eses no invertida, no invertida, mientras mientras que unque un aumento negativo aumento negativo ocurre sólo cuando la ocurre sólo cuando la imagen esimagen es invertida. invertida.

Combinación de lentesCombinación de lentes

El El aumentoaumento total total producido por un sistema producido por un sistema o combinación, de lentes es el o combinación, de lentes es el producto del aumentoproducto del aumento causado por cada lente del sistema. causado por cada lente del sistema.

M M M= 1 2M M M= 1 2

Microscopio compuestoMicroscopio compuesto

TelescopioTelescopio

Telescopio de refracciónTelescopio de refracción

Aberraciones de las lentesAberraciones de las lentes

La La aberración esférica aberración esférica es un es un defecto de las lentes defecto de las lentes por el cual los rayos de por el cual los rayos de los extremos se enfocan los extremos se enfocan más cerca de la lente más cerca de la lente que los rayos que entran que los rayos que entran cercanos al centro óptico cercanos al centro óptico de la lente.de la lente.

La La aberraciónaberración cromática cromática es es un un defecto de las lentes defecto de las lentes que que indica su incapacidad para indica su incapacidad para enfocar luz de distintos enfocar luz de distintos colores en el mismo punto.colores en el mismo punto.

Conceptos claveConceptos clave

• Lente Lente

• Lente meniscoLente menisco

• Ecuación de las Ecuación de las lenteslentes

• Aumento Aumento (amplificación)(amplificación)

• Microscopio Microscopio

• Objetivo Objetivo

• Ocular Ocular

• Telescopio Telescopio

• Lente convergenteLente convergente

• Lente divergente Lente divergente

• Ecuación del Ecuación del fabricante de lentesfabricante de lentes

• Aberración esféricaAberración esférica

• Aberración cromáticaAberración cromática

• Lente acromáticaLente acromática

• Diafragma Diafragma

• Foco virtualFoco virtual

Resumen de ecuacionesResumen de ecuaciones

11

1 1

1 2fn

R R= − +

⏐⏐⏐

⏐↵√( )

11

1 1

1 2fn

R R= − +

⏐⏐⏐

⏐↵√( )

1

p q f+ =

1 11

p q f+ =

1 1

My

y

q

p=

′=

−My

y

q

p=

′=

−

M M M= 1 2M M M= 1 2