Mecanica

Práctica No. 5
“LENTES GRUESAS”

RESÚMEN

En esta práctica medimos la distancia focal de una lente gruesa utilizando dos diferentes métodos los cuales son: Deslizador nodal y el Método de doble desplazamiento además nos dimos cuenta que cualquiera de los métodos que utilicemos la distancia focal es la misma pues los resultados obtenidos lo muestran, además que aunque movamos laslentes de un lugar a otro la distancia focal es constante.

INTRODUCCIÓN

Una lente gruesa puede considerarse como un sistema óptico, permitiendo con ello la posibilidad de que esté formada por varias lentes simples y no solamente por una.

Cuando la luz pasa por dos o más lentes, la acción combinada puede determinarse si se considera la imagen formada por la primera lente como el objetode la segunda, y así sucesivamente. La ecuación de las lentes puede aplicarse en forma sucesiva a las lentes para determinar analíticamente la colocación de la imagen final.

La ampliación total producida por un sistema de lentes es el producto de los aumentos o ampliaciones producida por cada lente en el sistema.

Los puntos focales primero y segundo, o si se quiere, los focos objetoe imagen, F0 y Fi, pueden medirse oportunamente desde los vértices externos. Cuando se prolongan los rayos incidente y emergentes, éstos se intersectarán en algunos puntos, y sus intersecciones formarán una superficie curva que puede estar dentro o fuera de la lente. Esa superficie, que es aproximadamente un plano en la región paraxial, se llama plano principal.









F0V1 H1 H2 V2 V1 H1 H2 V2 Fi




Primer plano principal segundo plano principal


Los puntos donde los planos principales primario y secundario intersectan el eje óptico, se conocen como PRIMERO y SEGUNDO PUNTOS PRINCIPALES, H1 y H2respectivamente.

Ellos constituyen un conjunto de referencia muy útil, a partir de los cuales se pueden medir varios parámetros. Nosotros sabemos que un rayo que viaja a través de la lente y pasando por su centro óptico, emerge paralelo a su dirección de incidencia. Extendiendo ambos rayos, incidente y emergente hasta intersectar el eje óptico, se localizan los llamados Puntos Nodales N1 y N2. Cuando lalente está inmersa en un sólo medio, generalmente aire, los puntos nodales y principales coinciden. El conjunto de seis puntos característicos del sistema óptico, dos puntos focales, dos puntos principales y dos puntos nodales, se conoce como el conjunto de PUNTOS CARDINALES del sistema.






N1 N2La lente gruesa puede considerarse como formada de dos superficies reflectoras esféricas separadas por una distancia d entre sus vértices. Después de un laborioso trabajo algebraico, donde ahora d no es despreciable, se llega a un resultado interesante para las lentes delgadas, ser puesta en forma gaussiana:

1/s0 +1/si = 1/f

siempre y cuando las distancias del objeto y laimagen estén medidas desde el primero y segundo plano principal, respectivamente. Es más, la DISTANCIA FOCAL EFECTIVA o simplemente la DISTANCIA FOCAL f también se mude con respecto a los planos principales y está dada por.

1/f =(n-1)[1/R1 - 1/R2 + (n-1)d/nR1R2]

Los planos principales están localizados a distancias h1 y h2, las cuales son positivas cuando los planos se encuentran a la derecha desus respectivos vértices. Los valores de h1 y h2 están dados por:

h1 = - f(n-1)d / R2n

h2 = -f(n-1)d/R1n

En la ecuación Newtoniana para lentes es cierta. Por lo tanto:
x0 xi=f^2

siempre y cuando f se interprete de la misma manera. De los mismos triángulos se obtiene que:

MT = yi / yo = -xi / f = -f / xo

Los puntos principales son conjugados uno con respecto del otro. En...