Lentes Convergentes y Divergentes: Características y Funcionamiento

Tipos de Lentes: Convergentes y Divergentes

Lentes Convergentes

Son aquellas lentes que, cuando un haz de rayos las atraviesa, convergen en un punto, tomando direcciones hacia el eje principal.

Lentes Divergentes

Son aquellas lentes que, cuando un haz de rayos las atraviesa, divergen, lo que significa que toman direcciones que se alejan del eje principal.

Conceptos Clave en la Óptica de Lentes

Eje Principal

Es la recta horizontal imaginaria perpendicular al plano principal de una lente, que contiene el centro óptico y los dos focos principales (objeto e imagen).

Plano Principal

Es el plano que representa a la lente y que es perpendicular al eje principal en el centro óptico.

Centro Óptico (O)

Es un punto de la lente donde se intersectan el plano principal y el eje principal. Cualquier rayo de luz que atraviesa la lente incidiendo por este punto, mantiene su dirección de emergencia, como si la lente no existiera.

Foco Principal Objeto (F)

Es un punto objeto del eje principal de una lente tal que la imagen que se produce del mismo se halla infinitamente alejada de la lente. La distancia comprendida entre el foco objeto y el centro óptico (O) es la distancia focal objeto.

Foco Principal Imagen (F')

Es la imagen que produce una lente de un punto objeto que se ubica infinitamente alejado del eje principal. La distancia comprendida entre F' y el centro óptico (O) es la distancia focal imagen.

Las distancias focales objeto e imagen son iguales en módulo, pero tienen distintos signos. Sirven para clasificar las lentes en convergentes (CV) y divergentes (DV). Los focos objeto e imagen son simétricos entre sí.

Comportamiento de los Rayos de Luz en Lentes

1. Todo rayo de luz que incida en cualquier lente (CV o DV) pasando por el centro óptico (O) sigue su camino sin desviarse, como si la lente no existiera. La dirección de emergencia coincide con la dirección de incidencia.
2. Todo rayo de luz que incida en una lente (CV o DV) paralelo al eje principal se refracta pasando por F' (si es CV) o la prolongación del rayo refractado pasa por dicho foco (si es DV).
3. Todo rayo de luz que incida en una lente CV pasando por F, o cuya prolongación pase por dicho foco (si es DV), se refracta y emerge paralelo al eje principal.

Potencia de una Lente

Es la recíproca de la distancia focal objeto y sirve para clasificar a las lentes en CV y DV según su signo (positivo o negativo). La unidad de potencia es la dioptría, que se define como la potencia de una lente con 1 metro de distancia focal objeto.

Imágenes Reales y Virtuales

• Imagen Virtual: Se forma por la intersección de las prolongaciones de los rayos refractados.
• Imagen Real: Se forma por la intersección de los propios rayos refractados (sin prolongación).

Convención de Signos de Descartes

Descartes consideró como centro de coordenadas al centro óptico (O) de la lente y tomó por convención el sentido positivo de las X en el sentido contrario al de la luz incidente.