29.5 Exploración: Ecuación del Fabricante de Lentes
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Sobre una material de índice de refracción seleccionable, rodeado de aire, incide un haz de luz
(posición en centímetros). Puede cambiar los radios de curvatura de las superficies del material, así como su índice de refracción. Reinicio.
- Construya una lente plano-convexa. Para ello disminuya el radio de curvatura de la superficie izquierda, manteniendo el radio de la superficie derecha al valor inicial de
30 cm. ¿Qué le ocurre al haz de luz a medida que va disminuyendo el radio de curvatura? ¿Dónde se localiza el punto de convergencia de todos los rayos cuando el radio de curvatura es de
1 cm? ¿A qué distancia de la lente se sitúa dicho punto? Este punto es el foco de la lente que está construyendo y la distancia a la lente es la distancia focal.
- ¿Qué sucede si mantiene la superficie de la izquierda esencialmente plana (radio de curvatura inicial de
30 cm) y disminuye el radio de curvatura de la superficie derecha? ¿Cuál es el foco cuando dicho radio es de
1 cm? ¿Qué ocurre con la focal cuando aumenta el índice de refracción del material? ¿Y cuando lo disminuye?
- Construya ahora una lente doblemente convexa. Disminuya el radio de curvatura de ambas superficies de la lente. ¿Dónde está el foco cuando ambos radios de curvatura valen
1 cm? ¿Cómo se modifica la focal cuando se cambia el índice de refracción?
- La relación entre la distancia focal, f, el índice de refracción,
n, y los radios de curvatura de las superficies de la lente, R1
y R2, viene dada por 1/f = (n - 1)(1/R1 + 1/R2), conocida como
Ecuación del Fabricante de Lentes. Compruebe que sus medidas anteriores son consistentes con la ecuación dada.
- Para lentes fabricadas de vidrio (n = 1.5), muestre que el radio de curvatura de una lente doblemente convexa y simétrica (con radios iguales) es igual a la distancia focal.
Exploración creada por Anne J. Cox.
© 2004 Pearson Educación S. A.