Una lente es un
sistema óptico en el que, al menos uno de los dioptrios es esférico. Los medios
externos que rodean a la lente pueden tener el mismo índice de refracción (en
nuestros ejemplos supondremos a la lente sumergida en aire).
Si al comparar el espesor central de la lente es despreciable respecto de los
radios de curvatura de las superficies, es una lente delgada.
Existen dos tipos de lentes: convergentes y divergentes.
Para poder comprender el comportamiento de las lentes, debemos aclarar varios
conceptos.
El primero de ellos es el de foco imagen, representado por la letra F'. El foco
imagen es el punto del eje sobre el que inciden los rayos que vienen paralelos
al eje tras pasar por la lente convergente o el punto del eje del que parecen
provenir los rayos que salen paralelos al mismo tras atravesar la lente. A
continuación podemos observar unos ejemplos:
En la primera imagen, observamos una lente convergente en al cual los rayos
paralelos al eje atraviesan la lente y convergen en un punto del mismo llamado
F', la distancia que separa el centro de la lente del punto F' es la distancia
focal imagen, llamada f'. En la segunda imagen, vemos como los rayos divergen
al atravesar la lente y "parece" que proceden del punto F'. La inversa de la
distancia focal imagen multiplicada por el índice de refracción del medio (n')
se conoce como la potencia de la lente (P), la cual se mide en Dioptrías (D),
siempre y cuando la distancia focal imagen esté medida en metros.
También debemos definir los focos objeto (F). Es aquel punto del eje en el que
los rayos que lo atraviesan (lentes convergentes) o apuntan hacia él (lentes
divergentes) atraviesan la lente paralelos al eje.
La distancia entre la lente y la posición del objeto se conoce como s y la
distancia entre la lente y la posición de la imagen, s'.
Podemos relacionar las posiciones del objeto y de la imagen con la potencia de
la lente:
- 1/s + 1/s' = P = n'/f
También podemos calcular la proporción entre el tamaño de imagen final y el
tamaño del objeto. A esta proporción la llamamos aumento lateral, representado
por la letra griega β:
β = - y' / y = - (s' / s)