1. Refracción:luz de flexión
* Cambia de velocidad de luz: La luz viaja a diferentes velocidades a través de diferentes materiales. Cuando la luz pasa de un medio (como el aire) a otro (como el vidrio), su velocidad cambia.
* doblando en la interfaz: Este cambio en la velocidad hace que la luz se dobla en la interfaz entre los dos materiales. Esta flexión se llama refracción.
* Ángulo de incidencia y refracción: La cantidad de flexión depende de:
* El ángulo en el que la luz golpea la superficie (ángulo de incidencia).
* El índice de refracción de los dos materiales (una medida de cuánto el material ralentiza la luz). Un índice de refracción más alto significa más flexión.
2. Forma de lente y punto focal
* lentes convergentes (convexas): Estos son más gruesos en el medio que en los bordes. Doblan los rayos de luz *hacia adentro *, lo que hace que convergen (se unan) en un solo punto. Este punto se llama punto focal .
* Cómo funciona: Los rayos de luz que ingresan a la lente paralela al eje óptico (la línea imaginaria a través del centro de la lente) se doblan hacia el punto focal.
* lentes divergentes (cóncavas): Estos son más delgados en el medio que en los bordes. Doblan los rayos de luz *hacia afuera *, haciéndolos divergir (extendidos). Las lentes divergentes no tienen un punto focal real de la misma manera que las lentes convergentes. En cambio, tienen un punto focal * virtual *, que es el punto desde el cual los rayos divergentes parecen originarse si los rastrea.
* Cómo funciona: Los rayos de luz que ingresan a la lente paralela al eje óptico se doblan lejos del eje. Si rastrea estos rayos divergentes hacia atrás, parecen provenir de un punto en el mismo lado de la lente que la luz entrante:el punto focal virtual.
3. Formando una imagen
* lente convergente:
* objeto más allá del punto focal: Cuando un objeto se coloca más lejos de una lente convergente que su punto focal, la lente crea una imagen * real * e * invertida *. "Real" significa que los rayos de luz en realidad convergen en la ubicación de la imagen. Este es el tipo de imagen que se puede proyectar en una pantalla (como en un proyector o cámara). La imagen puede ampliarse o reducirse según las distancias.
* Objeto dentro del punto focal: Cuando un objeto se coloca más cerca de una lente convergente que su punto focal, la lente crea una imagen *virtual *, *vertical *y *magnificada *. La imagen es "virtual" porque los rayos de luz en realidad no convergen, pero parecen provenir de un punto detrás de la lente. Así es como funciona una lupa.
* Lente divergente: Las lentes divergentes siempre producen *virtual *, *vertical *y *reducido *imágenes. No crean imágenes reales.
4. Factores que afectan el enfoque
* Curvatura de la lente: Una lente más curva dobla la luz con más fuerza, lo que resulta en una distancia focal más corta (la distancia desde la lente hasta el punto focal).
* Índice de refracción del material de la lente: Un índice de refracción más alto significa más flexión y una distancia focal más corta.
* Longitud de onda de luz: Las diferentes longitudes de onda de luz (diferentes colores) se refractan ligeramente de manera ligeramente diferente por el material de la lente. Esto se llama * Aberración cromática * y puede causar franjas de color alrededor de imágenes. Se utilizan diseños de lentes más complejos con múltiples elementos para corregir esto.
* Distancia al objeto: La distancia entre la lente y el objeto que se ve afecta significativamente la imagen formada. Mover la lente o el objeto cambia la distancia de la imagen (la distancia entre la lente y la imagen) y el enfoque de la imagen. Las cámaras y los ojos usan mecanismos para ajustar la posición de la lente para garantizar que la imagen caiga bruscamente sobre el sensor (cámara) o la retina (ojo).
en resumen
Centrarse con una lente se trata de doblar la luz de una manera controlada para formar una imagen en una ubicación específica. Las lentes convergentes doblan la luz hacia adentro para formar imágenes reales, mientras que las lentes divergentes doblan la luz hacia afuera para formar imágenes virtuales. La forma y el material de la lente, junto con la distancia del objeto, determinan las características de la imagen. Comprender estos principios es crucial para diseñar instrumentos ópticos como cámaras, telescopios, microscopios e incluso anteojos.