Lents: Què és una lent?



Qualsevol objecte de vidre o material transparent que presenti, com a mínim, una superfície corbada, és anomenat lent.

Les lents poden ser:
- més amples en el centre que en els extrems: lents convergents. S'anomenen així perquè el raig de llum que hi incideix es
concentra, convergeix, en un punt
- o bé, més ample en els extrems que en el centre: lents divergents. Quan un feix de llum hi incideix aquest es separa, divergeix.

Suggeriment per l'experimentació:

Objectiu: DISTINCIÓ ENTRE LENTS CONVERGENTS I DIVERGENTS

Material: una lupa i unes ulleres per corregir la miopia (lent divergent)

Si agafes una lupa i la observes amb cura comprovaràs que és més gruixuda en el centre. Es tracta d'una lent convergent.
Les ulleres d'un miop tenen uns vidres, les lents, diferents de les lupes. Algunes vegades es pot observar en claredat que aquestes lents són més estretes en la seva part central. Estem davant de les anomenades lents divergents.

No sempre és tant fàcil de distingir entre els dos tipus de lents però observant, per exemple, l'escrit que tenim al llibre, col·locant les lents a una distancia curta ho podríem fer.

La lupa és una lent convergent. Si observem un escrit a traves d'una lent convergent, col·locada prop d'ell, es veu més gran.

Les lents d'un miop són divergents i es pot comprovar perquè les lletres observades al seu traves són més petits.

Les lents (secció) es representen de la següent forma:

Lent divergent

Lent convergent

Les línies ens representen la trajectòria dels raig lluminosos

Elements de les lents

Les lents tenen una sèrie d'elements bàsics que hem de conèixer abans de començar el seu estudi:

  • Eix principal: l'eix que travessa la lents perpendicularment
  • Centre òptic: si és regular coincideix amb el centre geomètric de la lent
  • Focus principal (F): Per una lent convergent el punt on coincideixen els raigs i per una divergent el punt con coincideixen les prolongacions del raig. Tota lent te dos focus F i F'
  • Distància focal (f): la distancia des de el focus al centre òptic

En el següent esquema anota els diversos elements anomenats:

El focus d'una lent és molt important i també ho és la seva distància focal.
És més fàcil de comprendre aquests elements si fem l'estudi per una lent convergent.

Convergència de la lent

Anomenem convergència en una lent a la capacitat de concentrar els raigs, o sigui la capacitat de concentrar la llum més o menys.

La capacitat de convergir o divergir d'una lent és funció de:
- la curvatura de la seva superfície i
- el tipus de material. Aquest fet ve donat per una propietat dels materials que s'anomena índex de refracció.

Respecta a la curvatura direm que com més gran sigui aquesta, més convergent serà la lent i més curta serà la distància focal.
Aquesta propietat de convergir se la coneix com a potencia de la lent.
La potència (P) d'una lent es defineix com l'invers de la seva distància focal

P = 1/f

Com més curta és la distància focal d'una lent, més gran és la seva potència. Les unitats de mesura de la potència són m-1, i reben el nom de diòptries.

En les lents convergents, la distància focal es positiva mentre que en les lents divergents, la distància focal es considera negativa.

Lent convergent: ( distància focal ) f = 25 cm, ( potencia ) P = 4 diòptries.
Lent divergent: ( distància focal ) f = -50 cm, ( potencia ) P = - 2 diòptries.

Com hem fet aquests càlculs?

Per una lent convergent de distància focal (f) 50 cm, la qual cosa vol dir que concentraria els raigs solars a 50 cm de la lent,
tindrem:

P = 1/f ; o sigui P = 1/50 cm
P = 1/0,5 m = 2 diòptries

Ja que hem de recordar que:

  • la potencia és l'invers de la distància focal,
  • per calcular-la aquesta distància focal ha d'estar donada en metres i
  • les unitats de potencia són les diòptries