4.1.3.- Lentes, Espejos y Prismas

Lentes

Un lente es un dispositivo transparente mediante el cual la luz converge o diverge hacia o desde un punto focal. Las lentes se utilizan abundantemente en el diseño de muchos instrumentos industriales, por lo cual es muy útil comprender como se forman las imágenes en ellas.

Tipos de lentes

* Lentes Convergentes *

Una Lente Convergente es la que refracta y converge la luz paralela hacia un punto focal situado más allá de la lente.

Tipos de lentes convergentes: 1- Biconvexa 2-Planoconvexa 3-Menisco Convergente

* Lentes Divergentes *

Lentes Divergentes es la que refracta y diverge luz paralela a partir de un punto situado frente a la lente.

Tipos de Lentes Divergentes: 1- Biconcava 2-Planoconcava 3-Menisco Divergente

Espejos

Un espejo es una superficie muy pulida que forma imágenes a causa de la reflexión espectacular de la luz. La imagen reflejada parece estar a la misma distancia, detrás del espejo, que la distancia a la cual se encuentra colocado el objeto real delante del espejo.

Construcción de la imagen de un objeto puntual formada por un espejo plano.

La imagen I formada por los rayos emitidos desde el punto O. Se han trazado cuatro rayos luminosos que parten de la fuente puntual de luz. El rayo luminoso OV es reflejado sobre si mismo por el espejo. Puesto que la luz reflejada parece haber recorrido la misma distancia que la luz incidente, la imagen se forma de una distancia igual, detrás del espejo, cuando se observa a lo largo de la normal superficie de reflexión. Cuando la luz reflejada se ve en el espejo desde cierto angulo, la conclusión es la misma: La distancia de la imagen q es igual a la distancia del objeto p, esto por que los ángulos de ambos lados son iguales.

Prismas

Un prisma es un objeto capaz de refractar, reflejar y descomponer la luz en los colores del arcoiris. Generalmente, estos objetos tienen la forma de un prisma triangular, de ahí su nombre.

Cuando la luz atraviesa un prisma —un objeto transparente con superficies planas y pulidas no paralelas—, el rayo de salida ya no es paralelo al rayo incidente. Como el índice de refracción de una sustancia varía según la longitud de onda, un prisma puede separar las diferentes longitudes de onda contenidas en un haz incidente y formar un espectro.

De acuerdo con la ley de Snell, cuando la luz pasa del aire al vidrio del prisma disminuye su velocidad, desviando su trayectoria y formando un ángulo con respecto a la interface. Como consecuencia, se refleja o se refracta la luz. El ángulo de incidencia del haz de luz y los índices de refracción del prisma y el aire determinan la cantidad de luz que será reflejada, la cantidad que será refractada o si sucederá exclusivamente alguna de las dos cosas.

• Los prismas reflectivos son los que únicamente reflejan la luz, como son más fáciles de elaborar que los espejos, se utilizan en instrumentos ópticos como los prismáticos, los monoculares y otros.
• Los prismas dispersivos son usados para descomponer la luz en el espectro del arcoiris, porque el índice de refracción depende de la frecuencia, la luz blanca entrando al prisma es una mezcla de diferentes frecuencias y cada una se desvía de manera diferente. La luz azul es disminuida a menor velocidad que la luz roja.
• Los prismas polarizantes separan cada haz de luz en componentes de variante polarización.