La potencia óptica de la lente. ¿Qué lente es más fuerte? lentes

Las lentes son cuerpos transparentes para una determinada radiación, delimitados por dos superficies de diversas formas (esféricas, cilíndricas, etc.). La formación de lentes esféricas se muestra en la fig. IV.39. Una de las superficies que limitan la lente puede ser una esfera de radio infinitamente grande, es decir, un plano.

El eje que pasa por los centros de las superficies que forman la lente se llama eje óptico; para lentes planoconvexas y planocóncavas, el eje óptico pasa por el centro de la esfera perpendicular al plano.

Se dice que una lente es delgada si su espesor es mucho menor que los radios de curvatura de las superficies que se forman. En una lente delgada, se puede despreciar el desplazamiento a de los rayos que pasan por la parte central (figura IV.40). Una lente es convergente si refracta los rayos que la atraviesan hacia el eje óptico y diverge si desvía los rayos del eje óptico.

FÓRMULA DE LENTES

Consideremos primero la refracción de los rayos en una superficie esférica de la lente. Designemos los puntos de intersección del eje óptico con la superficie considerada a través de O, con el haz incidente - a través y con el haz refractado (o su continuación) - a través del punto es el centro de la superficie esférica (Fig. IV .41); denotemos las distancias como el radio de curvatura de la superficie). Dependiendo del ángulo de incidencia de los rayos sobre una superficie esférica, son posibles diferentes disposiciones de puntos con respecto al punto O. IV.41 muestra el curso de los rayos que inciden sobre una superficie convexa con diferentes ángulos de incidencia a, siempre que sea el índice de refracción del medio del que proviene el rayo incidente y el índice de refracción del medio por donde pasa el rayo refractado. Supongamos que el haz incidente es paraxial, es decir

forma un ángulo muy pequeño con el eje óptico, entonces los ángulos también son pequeños y se pueden considerar:

Basado en la ley de refracción en ángulos pequeños aey

De la fig. IV.41, y sigue:

Sustituyendo estas expresiones en la fórmula (1.34), obtenemos, después de reducir por la fórmula de una superficie esférica refractiva:

Conociendo la distancia del “objeto” a la superficie refractiva, es posible calcular la distancia de la superficie a la “imagen” usando esta fórmula

Tenga en cuenta que cuando se derivó la fórmula (1.35), el valor se redujo; Esto significa que todos los rayos paraxiales que salen del punto, sin importar el ángulo que formen con el eje óptico, se concentrarán en el punto.

Habiendo realizado un razonamiento similar para otros ángulos de incidencia (Fig. IV.41, b, c), obtenemos, respectivamente:

De aquí obtenemos la regla de los signos (asumiendo que la distancia es siempre positiva): si el punto o se encuentra en el mismo lado de la superficie refractiva en la que se encuentra el punto, entonces la distancia

y debe tomarse con un signo menos; si el punto o está al otro lado de la superficie con respecto al punto, entonces las distancias se deben tomar con signo más. Se obtendrá la misma regla de signos si consideramos la refracción de los rayos a través de una superficie esférica cóncava. Para ello, puede utilizar los mismos dibujos que se muestran en la Fig. IV.41, aunque sólo sea para cambiar la dirección de los rayos al contrario y cambiar las designaciones de los índices de refracción.

Las lentes tienen dos superficies refractivas, cuyos radios de curvatura pueden ser iguales o diferentes. Considere una lente biconvexa; para un haz que pasa a través de dicha lente, la primera superficie (de entrada) es convexa y la segunda (de salida) es cóncava. La fórmula para calcular los datos se puede obtener utilizando las fórmulas (1.35) para la superficie de entrada y (1.36) para la salida (con trayectoria del rayo invertida, ya que el rayo pasa de medio a medio).

Dado que la "imagen" de la primera superficie es el "sujeto" de la segunda superficie, entonces de la fórmula (1.37) obtenemos, reemplazando por con

De esta relación se puede ver que un valor constante, es decir, están interconectados. Denotemos dónde la distancia focal de la lente se llama potencia óptica de la lente y se mide en dioptrías). Por eso,

Si el cálculo se realiza para una lente bicóncava, obtenemos

Comparando los resultados, podemos concluir que para calcular la potencia óptica de una lente de cualquier forma, se debe usar una fórmula (1.38) de acuerdo con la regla de los signos: sustituir los radios de curvatura de las superficies convexas con un signo más, superficies cóncavas con un signo menos. La potencia óptica negativa, es decir, la distancia focal negativa, significa que la distancia tiene un signo menos, es decir, la "imagen" está en el mismo lado que el "objeto". En este caso, la "imagen" es imaginaria. Las lentes con potencia óptica positiva convergen y dan imágenes reales, mientras que a , la distancia adquiere un signo menos y la imagen resulta imaginaria. Las lentes con potencia óptica negativa se dispersan y siempre dan una imagen virtual; para ellos y para cualquier valor numérico es imposible obtener una distancia positiva

La fórmula (1.38) se deriva con la condición de que haya el mismo medio en ambos lados de la lente. Si los índices de refracción de los medios adyacentes a las superficies de la lente son diferentes (por ejemplo, el cristalino del ojo), entonces las distancias focales a la derecha e izquierda de la lente no son iguales, y

¿Dónde está la distancia focal en el lado donde se encuentra el objeto?

Tenga en cuenta que, según la fórmula (1.38), la potencia óptica de una lente está determinada no solo por su forma, sino también por la relación entre los índices de refracción de la sustancia de la lente y el medio ambiente. Por ejemplo, una lente biconvexa en un medio con un índice de refracción alto tiene un poder óptico negativo, es decir, es una lente divergente.

Por el contrario, una lente bicóncava en el mismo medio tiene una potencia óptica positiva, es decir, es una lente convergente.

Considere un sistema de dos lentes (Fig. IV.42, a); Digamos que el objeto puntual está en el foco de la primera lente. El haz que sale de la primera lente será paralelo al eje óptico y, por tanto, pasará por el foco de la segunda lente. Considerando este sistema como una lente delgada, podemos escribir Desde entonces

Este resultado también es válido para un sistema más complejo de lentes delgadas (si tan solo el sistema en sí puede considerarse "delgado"): la potencia óptica de un sistema de lentes delgadas es igual a la suma de las potencias ópticas de sus componentes:

(Para lentes divergentes, la potencia óptica tiene signo negativo). Por ejemplo, una placa plana paralela compuesta por dos lentes delgadas (Fig. IV.42, b) puede ser convergente (si o divergente (si es lente). Para dos lentes delgadas ubicadas a una distancia a entre sí (Fig. IV. 43), la potencia óptica es función de a y las distancias focales de las lentes y

(cóncavo o disperso). La trayectoria de los rayos en este tipo de lentes es diferente, pero la luz siempre se refracta, sin embargo, para considerar su estructura y principio de funcionamiento es necesario familiarizarse con los conceptos que son iguales para ambos tipos.

Si dibujamos las superficies esféricas de los dos lados de la lente en esferas completas, entonces la línea recta que pasa por los centros de estas esferas será el eje óptico de la lente. De hecho, el eje óptico pasa por el punto más ancho de una lente convexa y por el punto más estrecho de una cóncava.

Eje óptico, enfoque de lente, distancia focal.

Sobre este eje se encuentra el punto donde se recogen todos los rayos que han atravesado la lente convergente. En el caso de una lente divergente, es posible dibujar extensiones de rayos divergentes, y entonces obtendremos un punto, también situado en el eje óptico, donde convergen todas estas extensiones. Este punto se llama foco de la lente.

La lente convergente tiene un foco real y se sitúa en la parte posterior de los rayos incidentes, mientras que la lente divergente tiene un foco imaginario y se sitúa en el mismo lado por el que incide la luz sobre la lente.

El punto del eje óptico exactamente en el centro de la lente se llama centro óptico. Y la distancia desde el centro óptico al foco de la lente es la distancia focal de la lente.

La distancia focal depende del grado de curvatura de las superficies esféricas de la lente. Las superficies más convexas refractarán más los rayos y, en consecuencia, reducirán la distancia focal. Si la distancia focal es más corta, esta lente brindará una mayor ampliación de la imagen.

Potencia óptica de la lente: fórmula, unidad de medida.

Para caracterizar el poder de aumento de la lente, se introdujo el concepto de "poder óptico". La potencia óptica de una lente es el recíproco de su distancia focal. La potencia óptica de una lente se expresa mediante la fórmula:

donde D es la potencia óptica, F es la distancia focal de la lente.

La unidad de medida de la potencia óptica de una lente es la dioptría (1 dioptría). 1 dioptría es la potencia óptica de dicha lente, cuya distancia focal es de 1 metro. Cuanto menor sea la distancia focal, mayor será la potencia óptica, es decir, más ampliará la imagen esta lente.

Dado que el foco de una lente divergente es imaginario, acordamos considerar su distancia focal como un valor negativo. En consecuencia, su potencia óptica también es un valor negativo. En cuanto a la lente convergente, su enfoque es real, por lo tanto tanto la distancia focal como la potencia óptica de la lente convergente son valores positivos.

Ahora hablaremos de óptica geométrica. En esta sección se dedica mucho tiempo a un objeto como una lente. Después de todo, puede ser diferente. Al mismo tiempo, la fórmula de lentes finas es única para todos los casos. Sólo necesitas saber cómo aplicarlo correctamente.

tipos de lentes

Siempre es un cuerpo transparente, que tiene una forma especial. La apariencia del objeto viene dictada por dos superficies esféricas. Se permite reemplazar uno de ellos por uno plano.

Además, la lente puede tener un centro o bordes más gruesos. En el primer caso se llamará convexo, en el segundo, cóncavo. Además, dependiendo de cómo se combinen las superficies cóncavas, convexas y planas, las lentes también pueden ser diferentes. A saber: biconvexo y bicóncavo, plano-convexo y plano-cóncavo, convexo-cóncavo y cóncavo-convexo.

En condiciones normales, estos objetos se utilizan en el aire. Están hechos de una sustancia que es mayor que la del aire. Por lo tanto, una lente convexa será convergente, mientras que una lente cóncava será divergente.

Características generales

Antes de hablar defórmula de lente delgada, es necesario definir los conceptos básicos. Deben ser conocidos. Dado que varias tareas se referirán constantemente a ellos.

El eje óptico principal es una línea recta. Pasa por los centros de ambas superficies esféricas y determina el lugar donde se encuentra el centro de la lente. También hay ejes ópticos adicionales. Se dibujan a través de un punto que es el centro de la lente, pero no contienen los centros de superficies esféricas.

En la fórmula de una lente delgada hay un valor que determina su distancia focal. Entonces, el foco es un punto en el eje óptico principal. Intersecta rayos que corren paralelos al eje especificado.

Además, cada lente delgada siempre tiene dos focos. Están ubicados a ambos lados de sus superficies. Ambos enfoques del coleccionista son válidos. El que se dispersa tiene unos imaginarios.

La distancia desde la lente al punto focal es la distancia focal (letraF) . Además, su valor puede ser positivo (en el caso de coleccionar) o negativo (en el caso de esparcir).

Otra característica asociada a la distancia focal es la potencia óptica. Se le conoce comúnmenteD.Su valor es siempre el recíproco del foco, es decirD= 1/ F.La potencia óptica se mide en dioptrías (dioptrías abreviadas).

¿Qué otras designaciones hay en la fórmula de lentes delgadas?

Además de la distancia focal ya indicada, necesitarás conocer varias distancias y tamaños. Para todos los tipos de lentes son iguales y se presentan en la tabla.

Todas las distancias y alturas indicadas suelen medirse en metros.

En física, el concepto de aumento también está asociado a la fórmula de la lente fina. Se define como la relación entre el tamaño de la imagen y la altura del objeto, es decir, H/h. Se le puede denominar G.

Lo que necesitas para crear una imagen con una lente delgada

Esto es necesario saberlo para obtener la fórmula de una lente delgada, convergente o divergente. El dibujo comienza con el hecho de que ambas lentes tienen su propia representación esquemática. Ambos parecen un corte. Solo en las flechas colectoras en sus extremos se dirigen hacia afuera y en las flechas dispersas, dentro de este segmento.

Ahora a este segmento es necesario trazar una perpendicular a su centro. Esto mostrará el eje óptico principal. En él, a ambos lados de la lente a la misma distancia, se supone que están marcados los focos.

El objeto cuya imagen se va a construir se dibuja como una flecha. Muestra dónde está la parte superior del artículo. En general, el objeto se coloca paralelo a la lente.

Cómo construir una imagen con una lente delgada

Para construir una imagen de un objeto, basta con encontrar los puntos de los extremos de la imagen y luego conectarlos. Cada uno de estos dos puntos se puede obtener de la intersección de dos rayos. Los más sencillos de construir son dos de ellos.

Procedente de un punto específico paralelo al eje óptico principal. Después del contacto con la lente, pasa por el foco principal. Si hablamos de una lente convergente, entonces este foco está detrás de la lente y el haz lo atraviesa. Cuando se considera un haz disperso, el haz debe dibujarse de modo que su continuación pase por el foco situado delante de la lente.

Pasando directamente por el centro óptico de la lente. Él no cambia de dirección detrás de ella.

Hay situaciones en las que el objeto se coloca perpendicular al eje óptico principal y termina sobre él. Entonces basta con construir una imagen de un punto que corresponda al borde de la flecha que no se encuentra en el eje. Y luego dibuja una perpendicular al eje desde allí. Esta será la imagen del artículo.

La intersección de los puntos construidos da la imagen. Una lente convergente delgada produce una imagen real. Es decir, se obtiene directamente en la intersección de los rayos. Una excepción es la situación en la que se coloca un objeto entre la lente y el foco (como en una lupa), y la imagen resulta imaginaria. Para uno que se dispersa, siempre resulta imaginario. Después de todo, se obtiene en la intersección no de los rayos en sí, sino de sus continuaciones.

La imagen real suele dibujarse con una línea continua. Pero lo imaginario es la línea de puntos. Esto se debe al hecho de que el primero está realmente presente allí y el segundo sólo se ve.

Derivación de la fórmula de la lente fina

Es conveniente hacerlo a partir de un dibujo que ilustra la construcción de una imagen real en una lente convergente. La designación de los segmentos se indica en el dibujo.

La sección de la óptica se llama geométrica por una razón. Se requerirán conocimientos de esta sección de matemáticas. Primero debes considerar los triángulos AOB y A. 1 VO 1 . Son semejantes porque tienen dos ángulos iguales (recto y vertical). De su similitud se deduce que los módulos de los segmentos A 1 EN 1 y AB están relacionados como módulos de segmentos OB 1 y OV.

Similares (basados ​​en el mismo principio en dos ángulos) son dos triángulos más:COFy un 1 Facebook 1 . Las proporciones de dichos módulos de los segmentos son iguales en ellos: A 1 EN 1 con CO yFacebook 1 ConDE.Según la construcción, los segmentos AB y CO serán iguales. Por lo tanto, las partes izquierdas de las igualdades de razones indicadas son iguales. Por tanto, los correctos son iguales. Es decir, OV 1 / HR es igualFacebook 1 / DE.

En esta igualdad, los segmentos marcados con puntos pueden ser sustituidos por los conceptos físicos correspondientes. Entonces OV 1 es la distancia desde la lente a la imagen. RH es la distancia del objeto a la lente.DE-longitud focal. Un segmentoFacebook 1 es igual a la diferencia entre la distancia a la imagen y el foco. Por tanto, se puede reescribir de otra manera:

f/d=( f - f) /FoFf = df - dF.

Para derivar la fórmula de una lente delgada, la última igualdad debe dividirse pordfF.Entonces resulta:

1/d + 1/f = 1/F.

Ésta es la fórmula para una lente convergente delgada. La distancia focal difusa es negativa. Esto conduce a un cambio en la igualdad. Es cierto que es insignificante. Es solo que en la fórmula para una lente divergente delgada hay un signo menos delante de la relación 1/F.Eso es:

1/d + 1/f = - 1/F.

El problema de encontrar el aumento de una lente.

Condición. La distancia focal de una lente convergente es de 0,26 m, es necesario calcular su aumento si el objeto se encuentra a una distancia de 30 cm.

Solución. Vale la pena comenzar con la introducción de la notación y la conversión de unidades a C. si, conocidod= 30 cm = 0,3 m yF\u003d 0,26 m Ahora hay que elegir fórmulas, la principal es la indicada para aumento, la segunda, para una lente convergente delgada.

Es necesario combinarlos de alguna manera. Para hacer esto, deberá considerar la representación de imágenes en una lente convergente. Triángulos semejantes muestran que Г = H/h= f/d. Es decir, para encontrar el aumento, tendrás que calcular la relación entre la distancia a la imagen y la distancia al objeto.

El segundo es conocido. Pero se supone que la distancia a la imagen se deriva de la fórmula indicada anteriormente. Resulta que

F= dF/ ( d- F).

Ahora es necesario combinar estas dos fórmulas.

GRAMO =dF/ ( d( d- F)) = F/ ( d- F).

En este momento, la solución del problema de la fórmula de una lente delgada se reduce a cálculos elementales. Queda por sustituir las cantidades conocidas:

G = 0,26 / (0,3 - 0,26) = 0,26 / 0,04 = 6,5.

Respuesta: La lente ofrece un aumento de 6,5 veces.

Tarea en la que concentrarse

Condición. La lámpara se encuentra a un metro de la lente convergente. La imagen de su espiral se obtiene en una pantalla a 25 cm de distancia de la lente Calcula la distancia focal de la lente especificada.

Solución. Los datos deben incluir los siguientes valores:d= 1 metro yF\u003d 25 cm \u003d 0,25 m Esta información es suficiente para calcular la distancia focal a partir de la fórmula de lente delgada.

entonces 1/F\u003d 1/1 + 1 / 0,25 \u003d 1 + 4 \u003d 5. Pero en la tarea es necesario conocer el foco, y no la potencia óptica. Por lo tanto, solo queda dividir 1 entre 5 y obtendrás la distancia focal:

F=1/5 = 0, 2 metros

Respuesta: La distancia focal de una lente convergente es de 0,2 m.

El problema de encontrar la distancia a la imagen.

Condición. La vela se colocó a una distancia de 15 cm de la lente convergente. Su potencia óptica es de 10 dioptrías. La pantalla detrás de la lente está colocada de tal manera que en ella se obtiene una imagen clara de la vela. ¿Cuál es esta distancia?

Solución. El resumen debe incluir la siguiente información:d= 15 cm = 0,15 m,D= 10 dioptrías. La fórmula derivada anteriormente debe escribirse con un ligero cambio. Es decir, en el lado derecho de la igualdad ponerDen lugar de 1/F.

Después de varias transformaciones se obtiene la siguiente fórmula para la distancia de la lente a la imagen:

F= d/ ( dd- 1).

Ahora necesitas sustituir todos los números y contar. Resulta que este valor paraF:0,3 metros

Respuesta: La distancia desde la lente a la pantalla es de 0,3 m.

El problema de la distancia entre un objeto y su imagen.

Condición. El objeto y su imagen están a 11 cm de distancia y una lente convergente proporciona un aumento de 3 veces. Encuentra su distancia focal.

Solución. La distancia entre un objeto y su imagen se indica convenientemente con la letral\u003d 72 cm \u003d 0,72 m Aumentar D \u003d 3.

Aquí son posibles dos situaciones. La primera es que el sujeto esté detrás del foco, es decir, que la imagen sea real. En el segundo, el objeto entre el foco y la lente. Entonces la imagen está del mismo lado que el objeto y es imaginaria.

Consideremos la primera situación. El objeto y la imagen están en lados opuestos de la lente convergente. Aquí puedes escribir la siguiente fórmula:l= d+ F.La segunda ecuación se supone que debe escribirse: Г =F/ d.Es necesario resolver el sistema de estas ecuaciones con dos incógnitas. Para hacer esto, reemplacelpor 0,72 my G por 3.

De la segunda ecuación resulta queF= 3 d.Luego el primero se convierte así: 0,72 = 4d.De ahí es fácil contar.re=018 (m). Ahora es fácil determinarF= 0,54 (m).

Queda por utilizar la fórmula de la lente delgada para calcular la distancia focal.F= (0,18 * 0,54) / (0,18 + 0,54) = 0,135 (m). Esta es la respuesta para el primer caso.

En la segunda situación, la imagen es imaginaria y la fórmula paralSerá diferente:l= F- d.La segunda ecuación del sistema será la misma. Argumentando de manera similar, entendemos quere=036 (m), unF= 1,08 (m). Un cálculo similar de la distancia focal dará el siguiente resultado: 0,54 (m).

Respuesta: La distancia focal de la lente es 0,135 mo 0,54 m.

En lugar de una conclusión

La trayectoria de los rayos en una lente delgada es una aplicación práctica importante de la óptica geométrica. Después de todo, se utilizan en muchos dispositivos, desde una simple lupa hasta microscopios y telescopios de precisión. Por tanto, es necesario conocerlos.

La fórmula de lentes finas derivada permite resolver muchos problemas. Además, le permite sacar conclusiones sobre qué tipo de imagen dan los diferentes tipos de lentes. En este caso basta con conocer su distancia focal y la distancia al objeto.

Tarea 1. ¿A qué distancia está el foco de una lente delgada de su centro óptico si la potencia óptica de la lente es de 5 dioptrías? ¿A qué distancia estaría el foco con una potencia óptica de -5 dioptrías? − ¿10 dioptrías? Dado: Solución: Potencia óptica de la lente:

Tarea 2. La figura muestra un objeto. Traza sus imágenes para una lente convergente y divergente. Con base en el dibujo, estime el aumento lineal de la lente. Solución:

Tarea 3. La imagen del objeto se formó a una distancia de 30 cm de la lente. Se sabe que la potencia óptica de esta lente es de 4 dioptrías. Encuentra el aumento lineal. Dado: SI: Solución: Potencia de la lente: Fórmula de lente delgada: Entonces

Tarea 3. La imagen del objeto se formó a una distancia de 30 cm de la lente. Se sabe que la potencia óptica de esta lente es de 4 dioptrías. Encuentra el aumento lineal. Dado: SI: Solución: Entonces Incremento lineal:

Tarea 4. La imagen de un objeto ubicado a una distancia de 40 cm de la lente se forma a una distancia de 30 cm de la lente. Encuentra la distancia focal de esta lente. Encuentre también a qué distancia se debe colocar el objeto para que la imagen esté a una distancia de 80 cm Dado: SI: Solución: Fórmula de lente delgada: Respuesta:

Tarea 5. Un objeto se encuentra a una distancia de 10 cm de una lente convergente delgada, si se aleja 5 cm de la lente, la imagen del objeto se acercará a la lente dos veces. Encuentre la potencia óptica de esta lente. Dado: SI: Solución: Fórmula de lente delgada: Potencia de la lente: Entonces

La principal aplicación de las leyes de refracción de la luz son las lentes.

¿Qué es una lente?

La misma palabra "lente" significa "lentejas".

Una lente es un cuerpo transparente limitado en ambos lados por superficies esféricas.

Considere cómo funciona la lente según el principio de refracción de la luz.

Arroz. 1. Lente biconvexa

La lente se puede dividir en varias partes separadas, cada una de las cuales es un prisma de vidrio. Imaginemos la parte superior de la lente como un prisma triédrico: al caer sobre él, la luz se refracta y se desplaza hacia la base. Imaginemos todas las siguientes partes de la lente como trapecios, en los que el haz de luz entra y sale nuevamente, desplazándose en la dirección (Fig. 1).

tipos de lentes(Figura 2)

Arroz. 2. Tipos de lentes

lentes convergentes

1 - lente biconvexa

2 - lente plano-convexa

3 - lente convexa-cóncava

Lentes divergentes

4 - lente bicóncava

5 - lente plano-cóncava

6 - lente convexo-cóncava

Designación de lente

Una lente delgada es una lente cuyo espesor es mucho menor que los radios que unen su superficie (Fig. 3).

Arroz. 3. Lente delgada

Vemos que el radio de una superficie esférica y la otra superficie esférica es mayor que el espesor de la lente α.

Una lente refracta la luz de cierta manera. Si la lente converge, entonces los rayos se recogen en un punto. Si la lente diverge, entonces los rayos se dispersan.

Se ha introducido un dibujo especial para designar diferentes lentes (Fig. 4).

Arroz. 4. Representación esquemática de lentes.

1 - representación esquemática de una lente convergente

2 - representación esquemática de una lente divergente

Puntos y líneas de la lente:

1. Centro óptico de la lente.

2. El eje óptico principal de la lente (Fig.5)

3. Lente de enfoque

4. Potencia óptica de la lente.

Arroz. 5. Eje óptico principal y centro óptico de la lente.

El eje óptico principal es una línea imaginaria que pasa por el centro de la lente y es perpendicular al plano de la lente. El punto O es el centro óptico de la lente. Todos los rayos que pasan por este punto no se refractan.

Otro punto importante de la lente es el enfoque (Fig. 6). Está ubicado en el eje óptico principal de la lente. En el punto focal se cruzan todos los rayos que inciden sobre la lente paralelos al eje óptico principal.

Arroz. 6. Lente de enfoque

Cada lente tiene dos puntos focales. Consideraremos una lente equifocal, es decir, cuando los focos están a la misma distancia de la lente.

La distancia entre el centro de la lente y el foco se llama distancia focal (el segmento de línea en la figura). El segundo foco se encuentra en el reverso de la lente.

La siguiente característica de una lente es la potencia óptica de la lente.

El poder óptico de una lente (indicado) es la capacidad de una lente para refractar rayos. La potencia óptica de la lente es el recíproco de la distancia focal:

La distancia focal se mide en unidades de longitud.

Para la unidad de potencia óptica, se elige una unidad de medida en la que la distancia focal sea de un metro. Esta unidad de potencia óptica se llama dioptría.

Para lentes convergentes, se coloca un signo "+" delante de la potencia óptica, y si la lente diverge, se coloca un signo "-" delante de la potencia óptica.

La unidad de dioptría se escribe de la siguiente manera:

Para cada lente hay otro concepto importante. Este es un enfoque imaginario y un enfoque real.

El foco real es un foco formado por los rayos refractados en la lente.

El foco imaginario es el foco, que está formado por la continuación de los rayos que han atravesado la lente (Fig. 7).

El foco imaginario suele realizarse con una lente divergente.

Arroz. 7. Enfoque de lente imaginario

Conclusión

En esta lección aprendiste qué es una lente, qué son las lentes. Nos familiarizamos con la definición de lente delgada y las principales características de las lentes y aprendimos cuál es el enfoque imaginario, el enfoque real y cuál es su diferencia.

Bibliografía

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Física 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Física 8. - M.: Avutarda, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Física 8.- M.: Ilustración.

1. Tak-to-ent.net().
2. Tepka.ru ().
3. Megaresheba.ru ().

Tarea

1. Tarea 1. Determinar la potencia óptica de una lente convergente con una distancia focal de 2 metros.
2. Tarea 2. ¿Cuál es la distancia focal de una lente cuya potencia óptica es de 5 dioptrías?
3. Tarea 3. ¿Puede una lente biconvexa tener una potencia óptica negativa?