Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- A equação do criador de lentes
- Espessura da lente
- A curvatura da lente
- O índice de refração
A distância focal da lente indica a que distância da lente é criada uma imagem focada, se os raios de luz que se aproximam da lente são paralelos. Uma lente com mais "poder de flexão" tem uma distância focal mais curta, porque altera o caminho dos raios de luz com mais eficiência do que uma lente mais fraca. Na maioria das vezes, você pode tratar uma lente como fina e ignorar qualquer efeito da espessura, porque a espessura da lente é muito menor que a distância focal. Porém, para lentes mais espessas, a espessura delas faz diferença e, em geral, resulta em uma distância focal menor.
TL; DR (muito longo; não leu)
Desde que todos os outros aspectos da lente sejam iguais, uma lente mais espessa reduzirá a distância focal (f) em comparação com uma lente mais fina, pela equação do fabricante da lente:
(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }
Onde t significa a espessura da lente, n é o índice de refração e R1 e R2 descreva a curvatura da superfície em ambos os lados da lente.
A equação do criador de lentes
A equação do fabricante da lente descreve a relação entre a espessura da lente e sua distância focal (f):
(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }
Existem muitos termos diferentes nessa equação, mas as duas coisas mais importantes a serem observadas são que o t representa a espessura da lente e a distância focal é a recíproca do resultado no lado direito. Em outras palavras, se o lado direito da equação for maior, a distância focal será menor.
Os outros termos que você precisa saber da equação são: n é o índice de refração da lente e R1 e R2 descreva a curvatura das superfícies da lente. A equação usa "R", Pois significa raio. Portanto, se você estender a curva de cada lado da lente em um círculo inteiro, o R O valor (com o índice 1 para o lado em que a luz entra na lente e 2 para o lado em que deixa a lente) informa o raio desse círculo. Portanto, uma curva mais rasa terá um raio maior.
Espessura da lente
o t aparece no numerador da última fração na equação do fabricante da lente e você adiciona esse termo às outras partes do lado direito. Isso significa que um valor maior de t (ou seja, uma lente mais grossa) fará com que o lado direito tenha um valor maior, desde que os raios de qualquer metade da lente e o índice de refração permaneçam os mesmos. Como o recíproco desse lado da equação é a distância focal, isso significa que uma lente mais grossa geralmente terá uma distância focal menor do que uma lente mais fina.
Você pode entender isso intuitivamente porque a refração dos raios de luz quando eles entram no vidro (que tem um índice de refração mais alto que o ar) permite que a lente desempenhe sua função, e mais vidro geralmente significa mais tempo para que a refração ocorra.
A curvatura da lente
o R Os termos são uma parte essencial da equação do fabricante da lente e aparecem em todos os termos no lado direito. Eles descrevem como as lentes são curvas, e todas elas aparecem nos denominadores das frações. Isso corresponde a um raio maior (isto é, uma lente menos curvada) produzindo uma maior distância focal em geral. Observe que o termo que contém apenas R2 é subtraído da equação, o que significa uma menor R2 O valor (uma curva mais pronunciada) reduz o valor do lado direito (e, portanto, aumenta a distância focal), enquanto um valor maior R1 O valor faz o mesmo. No entanto, ambos os raios aparecem no último termo e menos curvatura para qualquer parte nesse caso aumenta a distância focal.
O índice de refração
O índice de refração do vidro usado na lente (n) também afeta a distância focal, como mostra a equação do fabricante da lente. O índice de refração do vidro varia de 1,45 a 2,00 e, em geral, um índice de refração maior significa que a lente curva a luz com mais eficiência, reduzindo assim a distância focal da lente.