Conocer la longitud focal de una lente es importante en campos ópticos como la fotografía, el microscopio y la telescopía. La distancia focal de la lente es una medida de la eficacia con la que la lente enfoca o desenfoca los rayos de luz. Una lente tiene dos superficies ópticas por las que pasa la luz. La mayoría de las lentes están hechas de plástico transparente o vidrio. Cuando disminuye la distancia focal, aumenta la potencia óptica de manera que la luz se enfoca en una distancia menor.

Determine el índice de refracción del material de la lente y el radio de curvatura de las dos superficies de la lente. El radio de curvatura es la distancia desde el vértice de la lente hasta el centro de curvatura de la superficie de la lente. Los índices de refracción de los materiales se pueden encontrar en las tablas de búsqueda.

Utilice la aproximación de lentes delgadas si la lente no es gruesa. Una lente gruesa tiene un grosor significativo de la lente en comparación con la distancia focal. La aproximación es 1 /f = (n-1) * [(1 /r1) - (1 /r2)]. f es la distancia focal de la lente, n es el índice de refracción del material de la lente, r1 es el radio de curvatura de la primera superficie que refracta la luz entrante y r2 es el radio de curvatura de la segunda superficie refractiva.

Resuelva la aproximación de lente delgada. Usando un ejemplo con una lente que tiene un índice de refracción de 1.51 y radios de curvatura de r1 = 14 cm y r2 = 10 cm.

1 /f = (1.51-1) * [(1/14) - (1/10)] 1 /f = -0.014 f = -68.6 cm

Esto representa la potencia óptica de la lente. Las dioptrías son la unidad de medida para 1 /f cuando se usan medidores.

Consejo

Si el medio por el que la lente recibe luz no es aire, reemplace n en la ecuación con la relación de la refracción índice del material de la lente y el índice de refracción del medio.

Una superficie plana da un valor 1 /infinito = 0 en la ecuación.

Advertencia

Compruebe su óptica libro de texto para asegurarse de que no use una convención de firma diferente para la curvatura del radio de las dos superficies del lente.