Estudi dels paràmetres de les lents

Les lents es poden dividir en dos grans grups, segons la desviació que facin dels raigs que les travessen. Així, parlem de lents convergents quan els raigs que vénen d’un punt objecte situat a l’infinit convergeixen en un punt després de travessar la lent. Aquest punt rep el nom de focus imatge. Per altra banda, parlem de lents divergents quan, en travessar la lent, els raigs divergeixen des d’un punt origen situat abans de la lent (focus imatge virtual).

El paràmetre que ens permet establir aquesta classificació de les lents és l’anomenada distància focal, definida com la distància de la lent al focus imatge, sigui aquest real o virtual. La distància focal es considera positiva per a lents convergents i negativa per a lents divergents. Les unitats en què es determina la distància focal són els metres, tot i que s’acostumen a utilitzar força sovint els mil·límetres.

De totes maneres, la focal d’una lent també es pot expressar mitjançant un altre paràmetre, la potència, definida com l’invers de la distància focal si aquesta última es troba expressada en metres. Les unitats en què es mesura la potència d’una lent són les diòptries (D).

Q1 Efectua les conversions corresponents:

2,5 D = ____ m = _________ mm

3 D = ____ m = _________ mm

__ D = 0,05 m = _________ mm

__ D = _________ m = 250 mm

Selecciona l’opció Avantprojecte del menú principal, i prem el botó Lent 1. Això et col·locarà una lent a la posició per defecte (400 mm), de potència 0 diòptries. Modifica el valor de la seva potència fins a 1 diòptria (focal = 1.000 mm). Prem ara el botó Objecte, i desplaça la barra de la seva posició fins que aparegui el missatge Infinit. D’aquesta manera, hem dissenyat un sistema òptic format per una lent de distància focal 1.000 mm amb un punt objecte situat a l’infinit.

Q2 Determina al més acuradament possible a quina distància de la lent focalitzen els raigs que provenen del punt objecte.

Q3 Modifica ara la potència de la lent fins a 2, 3 i 4 diòptries. Mantenint l’objecte a l’infinit, determina la distància anterior per aquests tres sistemes.

Q4 Quina relació hi ha entre el punt de focalització dels raigs que provenen de l’infinit i la focal de la lent?

Q5 Desplaça ara el punt objecte per cada una de les focals anteriors, de manera que aconsegueixis que els raigs focalitzin a l’infinit després de travessar la lent. A quines posicions has de col·locar el punt objecte?

Ara treballarem amb una lent divergent. L’única modificació que cal fer en el nostre sistema és variar el signe del valor de la potència de la lent. Per visualitzar millor la marxa dels raigs, situeu la lent a la posició 1.200 mm, i assigneu-li un valor de −1 D a la potència. Com que en el cas de lents divergents el focus imatge és virtual, cal seleccionar l’opció Veure imatge virtual.

Q6 Amb l’objecte situat a infinit, calcula a partir de la representació gràfica la distància a què es troba el punt on convergeixen els raigs que surten de la lent (situat a la seva esquerra) respecte de la posició de la mateixa lent.

Q7 Repeteix el càlcul anterior per les potències −2, −3 i −4.

Q8 Dedueix la relació que hi ha entre les distàncies anteriors i la focal corresponent de la lent.

Torna