Formación de imágenes por lentes esféricas

Es posible que haya utilizado un microscopio en el laboratorio de ciencias para ampliar el objeto de tamaño micro. Básicamente magnifica objetos diminutos y podemos ver la imagen ampliada de ese objeto. Los científicos usan telescopios para los planetas y las estrellas que están muy lejos de la tierra. Es posible que veas las gafas que usan los ancianos. El vidrio usado en esos anteojos es grueso. Estos son ejemplos de lentes. La imagen formada por la lente puede ser más pequeña o más grande. El tamaño de la imagen depende del tipo de lente que se utilice. También depende de qué tan lejos se coloque el objeto frente a la lente. Hablaremos de todo en este artículo.

Una pieza de vidrio transparente limitada por dos superficies, al menos una de las cuales es una superficie curva, que concentra o dispersa los rayos de luz cuando los atraviesa por refracción se llama lente .

Tipos de Lentes

  • Lente cóncava: la lente que es más gruesa en el extremo que en el medio se llama lente cóncava. También se le llama lente divergente, ya que dispersa los rayos de luz que se han refractado a través de ella. Tiene la capacidad de divergir el haz de luz paralelo.

Una lente divergente (lente cóncava)

  • Lente convexa: la lente que es más gruesa en el medio que en el extremo se llama lente convexa. También se le llama lente convergente, ya que hace converger el haz de luz paralelo en un punto.

Una lente convergente (lente convexa)

Terminologías relacionadas con la lente esférica

  • Polo (p) : Es el punto medio de la lente esférica o espejo.
  • Centro de curvatura (C): Es el centro de la esfera a partir del cual se forma el espejo.
  • Eje principal: Son las líneas que pasan por el polo y el centro de curvatura de la lente.
  • Foco principal (F ): Es el punto en el que converge o diverge un estrecho haz de luz.
  • Distancia focal (f): Es la distancia entre el foco y los polos del espejo.

Imagen formada por la lente convexa

Hay seis casos diferentes para la formación de imágenes por una lente convexa, que se discuten como:

Cuando un objeto está en el infinito: 

Cuando el objeto AB (que se muestra en la figura a continuación) se coloca en el infinito que está detrás de 2F 1 del espejo convexo, la imagen formada después de la refracción se enfocará en F 2 que está en el lado opuesto de la lente convexa. El tamaño de la imagen es más pequeño que el objeto y la imagen será real e invertida (es decir, al revés y al revés).    

  • La imagen formada en – Enfoque (F 2 )
  • La naturaleza de la imagen formada: real e invertida.
  • El tamaño de la imagen formada – Disminuido (más pequeño)

Cuando un objeto está en el infinito, la imagen se forma en Foco (F 2 ).

Cuando se coloca un objeto detrás del centro de curvatura (C 1 ):   

Cuando el objeto se coloca detrás del centro de curvatura (C 1 ) o detrás del Foco (2F 1 ) de la lente convexa, la imagen formada después de la refracción estará entre los focos de otro lado de la lente (es decir, F 2 y 2F 2 ). El tamaño de la imagen es más pequeño que el objeto. La naturaleza de la imagen será real (se puede ver en la pantalla) e invertida (al revés).

  • La imagen formada en – Entre 2F 2 y F 2 .
  • La naturaleza de la imagen formada: real e invertida.
  • El tamaño de la imagen formada – Disminuido (más pequeño)

Cuando se coloca un objeto detrás del centro de curvatura (C 1 ), la imagen se forma entre 2F 2 y F 2 .

Cuando el objeto se coloca en el centro de curvatura (C 1 o 2F 1 ):   

Cuando se coloca un objeto en el centro de curvatura (C 1 ) o foco (2F 1 ) de la lente convexa, la imagen formada después de la refracción estará en el centro de curvatura (C 2 ) o foco (2F 2 ) en el otro lado de la lente. El tamaño de la imagen es el mismo que el tamaño del objeto. La naturaleza de la imagen es real e invertida.

  • La imagen formada en – C 2 o 2F 2 .
  • La naturaleza de la imagen formada: real e invertida.
  • El tamaño de la imagen formada: igual al tamaño del objeto.

Cuando el objeto se coloca en el centro de curvatura (C 1 o 2F 1 ), la imagen se forma en C 2 o 2F 2 .

Cuando el objeto se coloca entre 2F 1 y F 1 :

Cuando se coloca un objeto entre el centro de curvatura y el foco (F 1 ) de la lente convexa, la imagen formada después de la reflexión estará detrás del centro de curvatura (C 2 ). El tamaño de la imagen será mayor que el del objeto. La naturaleza de la imagen será real e invertida.

  • La imagen formada en – Detrás del centro de curvatura (C 2 )
  • La naturaleza de la imagen formada: real e invertida.
  • El tamaño de la imagen formada – Ampliada

Cuando el objeto se coloca entre 2F 1 y F 1 , la imagen se forma detrás del centro de curvatura (C 2 ).

Cuando el objeto se coloca en foco (F 1 ):  

Cuando un objeto se coloca en el foco (F 1 ) de una lente convexa. La imagen formada después de la reflexión estará en el infinito (lado opuesto de la lente). El tamaño del objeto será mucho más grande que el objeto. La naturaleza de la imagen será real e invertida.

  • La imagen formada en – Infinito (lado opuesto del objeto)
  • La naturaleza de la imagen formada: real e invertida.
  • El tamaño de la imagen formada – Ampliada

 Cuando el objeto se coloca en foco (F 1 ), la imagen formada está en el infinito (lado opuesto del objeto).

Cuando el objeto se coloca entre el polo y el foco (O y F 1 ):

Cuando el objeto se coloca entre el foco (F 1 ) y el centro óptico (O) de la lente convexa. La imagen se forma en el mismo lado del objeto detrás del centro de curvatura (C) o foco (F 1 ) de la lente. El tamaño de la imagen será mayor que el del objeto. La naturaleza de la imagen será Virtual Erecto.

  • La imagen formada en – En el mismo lado del objeto detrás de 2F 2 .
  • La naturaleza de la imagen formada: virtual y erecta.
  • El tamaño de la imagen formada – Ampliada

Cuando el objeto se coloca entre el polo y el foco (O y F 1 ), la imagen formada está en el mismo lado del objeto detrás de 2F 2 .

Imagen formada por lente cóncava

Solo hay dos casos diferentes para la formación de imágenes por una lente cóncava, que se discuten como:

Cuando el objeto se coloca en el infinito:

Cuando un objeto se coloca en el infinito de la lente cóncava (que se muestra a continuación). La imagen formada después de la refracción estará en el foco (F 1 ) en el mismo lado del objeto. El tamaño de la imagen será mucho más pequeño que el objeto. La naturaleza de la imagen será virtual y erecta. 

  • La imagen formada en – Foco (F 1 )
  • La naturaleza de la imagen formada: virtual y erecta
  • El tamaño de la imagen formada – Muy disminuido

Cuando el objeto se coloca en el infinito, la imagen formada está enfocada (F 1 ).

Cuando el objeto se coloca a una distancia finita de la lente:

Cuando el objeto se coloca a cualquier distancia finita frente a la lente cóncava. La imagen formada después de la refracción estará entre el centro óptico (O) y el foco (F) de la lente cóncava. El tamaño de la imagen será más pequeño que el objeto.

  • La imagen formada en – Entre F 1 y el centro óptico
  • La naturaleza de la imagen formada: virtual y erecta
  • El tamaño de la imagen formada – Disminuido

Cuando el objeto se coloca a una distancia finita de la lente, la imagen que se forma está entre F 1 y el centro óptico.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cuál es la imagen real?

Responder:

La imagen que se forma cuando los rayos de luz se encuentran en un punto determinado después de la reflexión/refracción es una imagen real. Las imágenes reales se pueden mostrar en la pantalla.

Pregunta 2: ¿Qué es una imagen virtual?

Responder:

La imagen formada cuando los rayos de luz parecen encontrarse en un punto particular se llama imagen virtual.

Pregunta 3: ¿Qué es un diagrama de rayos?

Responder:

El tipo de diagrama que ayuda a trazar el camino que toma la luz para que una persona vea un punto en la imagen de un objeto se llama diagrama de rayos.

Pregunta 4: ¿Cuál será la distancia focal de una lente, si el radio es de 16 cm?

Responder:

La distancia focal es la mitad del radio de la lente, es decir

f = R / 2

= 16 cm / 2

= 8 centímetros

Por lo tanto, la distancia focal será de 8 cm.

Pregunta 5: ¿Cuál será la distancia focal de una lente cuando se corta a lo largo del eje principal?

Responder:

No habrá cambio en la distancia focal de una lente cuando se corta en dos mitades a lo largo del eje principal, porque la distancia focal de la lente es la mitad del radio de curvatura y el radio de curvatura seguirá siendo el mismo.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por 69406930ravi y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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