Lentes delgadas

Una lente es un dispositivo óptico formado por un medio transparente limitado por dos superficies, al menos una de ellas curva.

Lo habitual son lentes esféricas, donde las caras curvas están descritas por una superficie esférica de cierto radio, que puede ser cóncava o convexa. Por ejemplo existen lentes plano convexas, pero dentro de las lentes esféricas lo habitual son lentes biconvexas, que son convergentes, ya que los rayos al atravesarla convergen y se cruzan , y bicóncavas, que son divergentes, ya que los rayos al atravesarla divergen y se cruzan sus prolongaciones.

En óptica geométrica se utiliza la aproximación de lentes delgadas, en las que el radio de las superficies esféricas es mucho mayor que el grosor de la lente, situación en la que se utilizan ecuaciones simplificadas.
Utilizando el convenio de signos DIN:

  • en una lente convergente el foco objeto está situado a la izquierda y tiene coordenada negativa, y el foco imagen a la derecha y coordenada positiva.
  • en una lente divergente el foco objeto está situado a la derecha y tiene coordenada positiva, y el foco imagen a la izquierda y coordenada negativa.

Para el aumento lateral, la expresión es Aumento lente Similar a espejos, pero cambia signo.
Una expresión importante es la

Fórmula del constructor de lentes delgadas

Fórmula constructor lentes
nL es el índice de refracción de la lente, y 1 es el del aire.
También se puede expresar con n relativo al medio en el que la lente está inmersa.

Al igual que los focos tienen signo, los radios también lo tienen, pero ahora f no es R/2 como en los espejos, ya que a priori en tenemos dos valores de radios, y hay una dependencia de nL.


Una lente está formada por dos dioptrios: la imagen del primero es el objeto del segundo. Al hablar de imagen de la lente podríamos usar f'', pero se usa f' entendiendo que nos referimos a la imagen final.

Por definición de f y f' se cumple que Relación focos lente delgada

La distancia focal f puede ser positiva o negativa
Otra expresión importante es la

Fórmula de Gauss de lente delgada

Fórmula Gauss lente delgada
Similar a espejos, pero cambian signos y se usa f'


Potencia de una lente es la inversa de su distancia focal imagen expresada en metros. Potencia lente

Se acostumbra a expresar en dioptrías, que es la unidad si el f se expresa en m.

De acuerdo al criterio de signos, una lente convergente tendrá una potencia positiva, y una lente divergente negativa.

Se pueden considerar varios tipos de lentes delgadas:

Reflexión

La fórmula del constructor de lentes puede parecer extraña ¿si los radios son iguales se anula término de la derecha y parece no tener sentido?

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