lentes

1. Las lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio),
limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva.
Las lentes más comunes están basadas en el distinto grado de
refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos
diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los
problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan
lentes, o combinaciones de lentes y espejos,
en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue
construido por Galileo Galilei usando unalente convergente (lente
positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular.
Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir
otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina
también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes
son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias,
cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos
masivos, y se curva en su trayectoria.

2. Etimología
La palabra lente proviene del latín "lens, lentis" que
significa "lenteja" con lo que a las lentes ópticas se las
denomina así por parecido de forma con la legumbre.
En el siglo XIII empezaron a fabricarse pequeños discos de
vidrio que podían montarse sobre un marco. Fueron las
primeras gafas de libros o gafas de lectura.

3. Lentes artificiales
Se suele denominar lentes artificiales a las construidas con
materiales artificiales no homogéneos, de modo que su
comportamiento exhibe índices de refracción menores que la unidad
(conviene recordar que la velocidad de fase sí puede ser mayor que
la velocidad de la luz en el vacío), con lo que, por ejemplo, se tienen
lentes biconvexas divergentes. Nuevamente este tipo de lentes es
útil en microondas y sólo últimamente se han descrito materiales
con esta

4. La mayoría de las lentes están hechas de variedades especiales de vidrio de alta
calidad, conocidas como vidrios ópticos, libres de tensiones internas, burbujas y otras
imperfecciones. El proceso de fabricación de una lente a partir de un bloque de vidrio
óptico implica varias operaciones. El primer paso consiste en cerrar una lente en
bruto a partir del bloque de vidrio. Para ello se presiona el vidrio contra una delgada
placa metálica circular que se hace girar. El borde de la placa se carga con polvo de
diamante. Después, se le da una primera forma a la pieza en bruto
prepulimentándola sobre una placa plana de hierro colado cubierta con una mezcla
de granos abrasivos y agua. Para formar la superficie redondeada de la lente se la
talla con herramientas cóncavas o convexas cargadas con abrasivos. La superficie de
una lente convexa se forma mediante una herramienta cóncava y viceversa.
Generalmente se emplean dos o más herramientas en este proceso de
tallado, utilizando grados de abrasivo cada vez más finos. El último proceso de
acabado de la superficie de la lente es el pulido, que se realiza mediante una
herramienta de hierro cubierta de brea y bañada con mordiente rojo y agua. Tras el
pulido, la lente se 'remata' rectificando el borde hasta que el centro físico coincida
con su centro óptico (el centro óptico es un punto tal que cualquier rayo luminoso
que pasa por él no sufre desviación). Durante este proceso se coloca la lente en el
bastidor de un torno, de forma que su centro óptico se encuentre en el eje de giro, y se
rectifican los bordes con una tira de latón cargada con abrasivo.

5. a) Lentes convergentes o positivos
b) Lentes divergentes o negativos
Si la distancia del objeto es mayor que la distancia focal, una lente convergente
forma una imagen real e invertida. Si el objeto está lo bastante alejado, la imagen
será más pequeña que el objeto. En ese caso, el observador estará utilizando la
lente como una lupa o microscopio simple. El ángulo que forma en el ojo esta
imagen virtual aumentada (es decir, su dimensión angular aparente) es mayor que
el ángulo que formaría el objeto si se encontrara a la distancia normal de visión.
La relación de estos dos ángulos es la potencia de aumento de la lente. Una lente
con una distancia focal más corta crearía una imagen virtual que formaría un
ángulo mayor, por lo que su potencia de aumento sería mayor. La potencia de
aumento de un sistema óptico indica cuánto parece acercar el objeto al ojo, y es
diferente del aumento lateral de una cámara o telescopio, por ejemplo, donde la
relación entre las dimensiones reales de la imagen real y las del objeto aumenta
según aumenta la distancia focal. La cantidad de luz que puede admitir una lente

6. Caracterización de las Lentes:
Las características ópticas de las lentes sencillas (únicas) o compuestas
(sistemas de lentes que contienen dos o más elementos individuales) vienen
determinadas por dos factores: la distancia focal de la lente y la relación entre
la distancia focal y el diámetro de la lente. La distancia focal de una lente es
la distancia del centro de la lente a la imagen que forma de un objeto situado
a distancia infinita. La distancia focal se mide de dos formas: en unidades de
longitud normales, como por ejemplo 20 cm o 1 m, o en unidades llamadas
dioptrías, que corresponden al inverso de la distancia focal medida en metros.
Por ejemplo, una lente de 1 dioptría tiene una distancia focal de 1 m, y una
de 2 dioptrías tiene una distancia focal de 0,5 m. La relación entre la
distancia focal y el diámetro de una lente determina su capacidad para
recoger luz, o "luminosidad". Esta relación se conoce como número f, y su
inversa es la abertura relativa.

7. Tipos de Lentes
Clasificación de las Lentes Convergentes y Divergentes
Las lentes convergentes tienen el espesor de su parte media mayor
que el de su parte marginal.
I. Biconvexa o convergente.
II. Plano convexa.
III. Menisco convexa o convergente.
IV. Bicóncava.
V. Plano cóncava.
VI. Menisco cóncava o divergente.

8. Elementos de una Lente
a) Centro Óptico, donde todo rayo que pasa por él, no sufre
desviación.
b) Eje Principal, es la recta que pasa por el centro óptico.
c) Foco Principal, punto en donde pasan los rayos que son paralelos.
d) Eje Secundario, es la recta que pasa por los centros de curvatura.
e) Radios de Curvatura(R1,R2):Son los radios de las esferas que
originan la lente.
f) Centros de Curvatura(C1,C2):Son los centros de las esferas que
originan la lente. F) LENTECITOS

9. Rayos notables en las lentes convergentes
1º. Rayo paralelo al eje principal se refracta y pasa por el foco.
2º. El rayo que pasa por el foco principal se refracta y sigue paralelo al
eje principal.
3º. Todo rayo que pase por el centro óptico no sufre desviación.

10. Formación de Imágenes en las Lentes
Para estudiar la formación de imágenes por lentes, es necesario mencionar algunas de las características que
permiten describir de forma sencilla la marcha de los rayos.
Plano óptico. Es el plano central de la lente.
Centro óptico O. Es el centro geométrico de la lente. Tiene la propiedad de que todo rayo que pasa por él no
sufre desviación alguna.
Eje principal. Es la recta que pasa por el centro óptico y es perpendicular al plano óptico.
Focos principales F y F' (foco objeto y foco imagen, respectivamente). Son un par de puntos, correspondientes
uno a cada superficie, en donde se cruzan los rayos (o sus prolongaciones) que inciden sobre la lente
paralelamente al eje principal.
Distancia focal f. Es la distancia entre el centro óptico O y el foco F.
Lentes convergentes. Para proceder a la construcción de imágenes debidas a lentes convergentes, se deben
tener presente las siguientes reglas:
Cuando un rayo incide sobre la lente paralelamente al eje, el rayo emergente pasa por el foco imagen F'.
Inversamente, cuando un rayo incidente pasa por el foco objeto F, el rayo emergente discurre paralelamente al
eje. Finalmente, cualquier rayo que se dirija a la lente pasando por el centro óptico se refracta sin sufrir
ninguna desviación.

11. Lente convergente
Cuando se aplican estas reglas sencillas para determinar la imagen de
un objeto por una lente convergente, se obtienen los siguientes
resultados:
- Si el objeto está situado respecto del plano óptico a una, la imagen es
real, invertida y de menor tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico igual a
2f, la imagen es real, invertida y de igual tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico
comprendida entre 2f y f, la imagen es real, invertida y de mayor
tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico inferior a
f, la imagen es virtual, directa y de mayor tamaño.

12. Lentes divergentes.
La construcción de imágenes formadas por lentes divergentes se lleva a
cabo de forma semejante, teniendo en cuenta que cuando un rayo incide
sobre la lente paralelamente al eje, es la prolongación del rayo emergente la
que pasa por el foco objeto F. Asimismo, cuando un rayo incidente se
dirige hacia el foco imagen F' de modo que su prolongación pase por él, el
rayo emergente discurre paralelamente al eje. Finalmente y al igual que
sucede en las lentes convergentes, cualquier rayo que se dirija a la lente
pasando por el centro óptico se refracta sin sufrir desviación.
Aunque para lentes divergentes se tiene siempre que la imagen resultante
es virtual, directa y de menor tamaño, la aplicación de estas reglas permite
obtener fácilmente la imagen de un objeto situado a cualquier distancia de
la lente.

13. Construcción gráfica de imágenes en las lentes convergentes
¤ Imágenes reales, son aquellas capaces de ser recibidas sobre una pantalla ubicada
en tal forma de que entre ella y el objeto quede la lente.
¤ Imagen virtual, está dada por la prolongación de los rayos refractados, no se puede
recibir la imagen en una pantalla.
1º. El objeto está a una distancia doble de la distancia focal. La imagen obtenida es:
real, invertida, de igual tamaño, y también a distancia doble de la focal.
2º. El objeto está a distancia mayor que el doble de la distancia focal. Resulta una
imagen: real invertida, menor, formada a distancia menor que el objeto.
3º. El objeto está entre el foco y el doble de la distancia focal. La imagen obtenida es:
real invertida, mayor, y se forma a mayor distancia que el doble de la focal.
4º. El objeto está entre el foco y el centro óptico. Se obtiene una imagen: virtual,
mayor, derecha, formada del lado donde se coloca el objeto.
5º. El objeto está en el foco principal, no se obtiene ninguna imagen.

14. Potencia de una Lente. Dioptrías.
La potencia de una lente es la inversa de su distancia
focal, y la unidad de medida es la dioptría.
claro que depende de las formulas que veremos.

15. Aplicaciones
Las lentes de contacto o las lentes de las gafas o anteojos
corrigen defectos visuales. También se utilizan lentes en la
cámara fotográfica, el microscopio, el telescopio y otros
instrumentos ópticos. Otros sistemas pueden emplearse
eficazmente como lentes en otras regiones del espectro
electromagnético, como ocurre con las lentes magnéticas
usadas en los microscopios electrónicos. (En lo relativo al
diseño y uso de las lentes. En lo relativo a la lente del ojo).