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FISICA IV
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en es e ga os.
El dispositivo óptico más familiar y más utilizado
(después del espejo plano es la lente! "na lente es un sistema óptico #ue posee dos
superficies refractoras!
$a lente más sencilla tiene dos superficies esféricas
lo suficientemente cercanas entre s% como para #ue
se pueda despreciar la distancia entre ellas (el &rueso
de la lente' la llamamos lente del&ada!
Si "d! "tiliza &afas o lentes de contacto cuando lee
esta viendo estas pala)ras a través de un par de
lentes del&ados!
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Propiedades de una lente. "na lente del tipo se
muestra en la Fi&! tiene lapropiedad de #ue cuando
un *az de rayos paralelos
pasa a través de la lente
los rayos conver&en a unpunto (Fi&! a y forman
una ima&en real en ese
punto!
Similarmente los rayos #ue
pasan por el punto
emer&en de la lente como
un *az de rayos paralelos!
(Fi&! )
$os puntos se conocen como
puntos focales primero y se&undo!
$a l%nea *orizontal central de la
Fi&! se conoce como eje óptico!
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I&ual #ue un espejo cóncavo una lente conver&ente puede
formar la ima&en de un o)jeto e+tendido! En la fi&ura se
muestra cómo encontrar la posición y el aumento lateral deuna ima&en formada por una lente del&ada conver&ente!
$os án&ulos identificados con , en la Fi&! son i&uales!
-onde.
distancia del o)jeto a la lente! distancia de la ima&en a la lente!
lon&itud focal o distancia focal!
altura del o)jeto!
altura de la ima&en!
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/ (010
El motivo del si&no ne&ativo es #ue la ima&en se encuentra por de)ajo
del eje óptico es ne&ativa!
o
(012
I&ualamos las Ec! (010 y (012 dividimos entre o)tenemos.
(relación ima&en1o)jeto lente del&ada (013 Este análisis tam)ién da el aumento lateral para la lente por la Ec!
(aumento lateral lente del&ada!
El si&no ne&ativo dice #ue cuando y son positivas como en la Fi&! la
ima&en está invertida y tiene si&nos opuestos!
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Ejemplo:
"na lente conver&ente tiene unalon&itud focal de 2/cm! Encuentre
&ráficamente la posición de la ima&en
para un o)jeto #ue se encuentra a cada
una de las distancias si&uientes de unalente.
a 4/cm' ) 2/cm y c 15/cm! -etermine
en cada caso el aumento!
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LENTE -os superficies esféricas cada una con su
centro de curvatura!
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Potencia de una lente (P)
$a inversa de su distancia focal ima&en! (f f se mide en metros y la potencia se mide en
dioptr%as!
f. distancia focal
6. potencia de una lente!
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DIOPTRÍA: Es la unidad #ue con valores positivos o ne&ativos
e+presa la potencia de una lente!
E#uivale al valor inverso de su lon&itud focal (distancia
focal!
El si&no 787 corresponde a las lentes conver&entes y el
717 a las diver&entes!
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69 potencia de un lente!
f9 distancia focal!
n9 %ndice de refracción del material (por lo
&eneral el aire es 9 0!//3 vidrio9 0!42
:0 y :29 radio de curvatura
6 9 n2 ; n0 < :
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C mbinación de lentes
delgadas
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En los instrumentos ópticos las imá&enes #ue se o)tienen
pueden presentar ciertos defectos o a)erraciones! $as
a)erraciones no son de)idas a su construcción sino #ue se
de)en a #ue no se cumplen las apro+imaciones de la óptica&eométrica' las lentes no son siempre del&adas los rayos no
son para+iales y la luz no es monocromática!
"na a)erración se produce cuando los rayos procedentes deun punto o)jeto no forman un solo punto ima&en! 6ueden ser
&eométricas y cromáticas!
$as a)erraciones &eométricas son a#uellas en las #ue la
ima&en de un punto no es otro punto de)ido a #ue no se
cumple la apro+imación para+ial!
$as a)erraciones cromáticas son a#uellas #ue se producen
de)ido a #ue la luz no es monocromática!
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A)erración esférica
Es una a)erración &eométrica de)ida a #ue no se cumple la apro+imación
para+ial! $os rayos pró+imos al eje (para+iales se concentran en un foco y los
más alejados lo *acen en otro punto de modo #ue la ima&en es un disco circular!
$a a)erración esférica se corri&e con un diafra&ma #ue no permite el paso de losrayos alejados del eje! =am)ién puede utilizarse una com)inación de lentes
conver&entes y diver&entes #ue elimine la a)erración por compensación del
efecto de una con otra!
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Aberración cromática
$as a)erraciones cromáticas son a#uellas
#ue se producen de)ido a #ue la luz no esmonocromática pertu)acion de color
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