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NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas, luz, óptica geométrica
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LENTES DELGADAS
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Las lentes se dividen en dos grandes grupos: convergentes y divergentes. Las convergentes funcionan como embudos de luz, juntan los rayos que las atraviesan. Las divergentes los separan. Todos tienen dos superficies ópticas, y al menos una esférica.
Las fórmulas que describen el funcionamiento de las lentes para formar imágenes (o mejorar la visión) están hechas para lentes delgadas, o sea, aquellas en las que el espesor del centro es suficientemente pequeño en comparación con sus otras dimensiones. |
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Acá va una clasificación en función del par de superficies de las lentes. Todas las lentes divergentes tienen su centro más delgado que los bordes. Y todas las lentes convergentes tienen el centro más grueso que los bordes. |
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A la derecha se muestra el símbolo esquemático las lentes divergentes (arriba) y convergentes (abajo).
A las lentes convergentes también se las llama positivas y a las lentes divergentes negativas (en alusión a sus focos, como vas a ver más adelante).
Las lentes de tipo menisco son las más comunes para corregir los defectos de la visión. La lente biconvexa más famosa es la lupa, que generalmente es simétrica. |
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| Cuando a una lente llegan rayos de luz paralelos (por ejemplo aquellos provenientes de una fuente muy lejana) después de atravesar la lente todos los rayos pasan por un punto llamado foco, que se simboliza con la letra F. La distancia entre el centro de la lente y el foco recibe el nombre de distancia focal, y se simboliza con la letra f. |
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Por supuesto, también ocurre el camino a la inversa, cosa que se conoce con el nombre de principio de la reversibilidad de los caminos ópticos.
El la lente divergente pasa algo parecido. |
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Cuando a una lente divergente llegan rayos de luz paralelos (por ejemplo aquellos provenientes de una fuente muy lejana) después de atravesar la lente todos los rayos divergen entre sí y no se juntarán más. Pero sus prolongaciones (del otro lado de la lente parecen todas provenir de un punto llamado foco, F. La distancia entre el centro de la lente y el foco recibe el nombre de distancia focal, f.
Las lentes delgadas son reversibles, o sea que si la lente se invierte produce el mismo efecto. Pero necesita ser delgada. |
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Conociendo el índice de difracción del material con el que está construido un lente (generalmente vidrio, n1=1,5), el índice del medio en el cual actúa la lente (generalmente aire, n2=1) y los radios de curvatura de sus superficies, puede conocerse la distancia focal de una lente con la ayuda de la fórmula del constructor de lentes. |
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en la que los radios son medidos en base a una convención de signos (positivo de derecha a izquierda). En el del esquema, por ejemplo, R2 es negativo.
Potencia de una lente
Se define como potencia de una lente, D, a la inversa de su distancia focal:
D = 1/f
Las unidades que le corresponden serán las de m-1 o la inversa de cualquier otra longitud (con la que se miden las distancias focales), como cm-1... sin embargo, tratándose de lentes usaremos dioptrías (o dioptras), que equivalen a m-1. |
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| CHISMES IMPORTANTES |
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- La potencia de la lente es el principal parámetro de los lentes para la visión. Las personas que requieren poca corrección utilizan lentes que van desde 0,25 hasta 1,5 dioptrías. Las personas que requieren una corrección mediana usan lentes con correcciones entre 1,75 y 4 dioptrías. Más arriba de 4,25 ya se trata de correcciones altas o severas. (La presente es una escala tentativa hecha por el autor). Los hipermétropes usan lentes de potencia positiva (lupas), y los miopes, lentes de potencias negativas (culo de botella).
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- Los mayores avances de la óptica en la historia antigua se dieron en Arabia y Egipto. Posiblemente los problemas para la vista que trae aparejado vivir en el desierto arenoso crearon la necesidad del conocimiento.
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- Para medir la distancia focal de una lente convergente alcanza con buscar un punto luminoso suficientemente lejano (por ejemplo, el Sol) y concentrar sus rayos en un punto. Luego se mide la distancia entre la lente y el punto y esa será, aproximadamente, la distancia focal.
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| PREGUNTAS CAPCIOSAS |
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- La lupa, ¿pierde su poder al funcionar dentro del agua?
- ¿Existe otro modo mejor de probar el funcionamiento de una lupa que no sea incinerando hormigas?
- ¿Cómo se hace para medir la distancia focal de una lente divergente?
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Se permite su reproducción citando la fuente.
Última actualización may-10. Buenos Aires, Argentina. |
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