Aplicación de Física

Lentes delgadas

Explora cómo una lente delgada forma imágenes y relaciona distancia focal, objeto, imagen, aumento y trazado de rayos.

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Lente convergente
Diagrama interactivo de los rayos principales, el objeto y la imagen de una lente delgada.
Rayos principales

Arrastra la flecha del objeto o F′ · desplaza el fondo · usa la rueda para ampliar. También puedes modificar todos los valores desde el panel.

Sobre esta aplicación

Lentes delgadas: cómo predecir posición, tamaño y orientación de la imagen

La ecuación de la lente y el trazado de rayos deben contar la misma historia. Los signos de f y dᵢ distinguen los casos convergentes, divergentes, reales y virtuales.

Conceptos esenciales

Respuesta rápida

Una lente delgada se modela con 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ. Con la convención habitual, una lente convergente tiene f positiva y una divergente f negativa; el aumento lateral es m = hᵢ/hₒ = −dᵢ/dₒ y permite interpretar tamaño y orientación de la imagen.

Ecuación de la lente

En la aproximación de lente delgada: 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ, donde f es la distancia focal, dₒ la distancia del objeto y dᵢ la distancia de imagen.

Convergente y divergente

Con una convención cartesiana habitual, f > 0 corresponde a una lente convergente y f < 0 a una lente divergente.

Aumento

El aumento lateral cumple m = hᵢ/hₒ = −dᵢ/dₒ. El signo informa de la orientación y |m| compara el tamaño de imagen y objeto.

Imagen real o virtual

Una imagen real puede formarse donde convergen físicamente los rayos. Una imagen virtual se localiza prolongando rayos y no puede proyectarse directamente sobre una pantalla en esa posición.

Trazado de rayos

Los rayos principales permiten comprobar gráficamente la solución. La ecuación cuantitativa y el diagrama deben ser compatibles con la misma convención de signos.

Cómo usar la aplicación

Un recorrido breve para pasar del dato al resultado sin perder la interpretación.

  1. Configura la lente

    Elige lente convergente o divergente y ajusta distancia focal y posición del objeto.

  2. Sigue los rayos

    Observa los rayos principales y localiza gráficamente la imagen.

  3. Comprueba signos y aumento

    Relaciona di, do y f con la ecuación de lentes y usa el signo del aumento para interpretar orientación y tamaño.

Preguntas frecuentes

Preguntas frecuentes sobre lentes delgadas

¿Cuál es la ecuación de las lentes delgadas?

1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ.

¿Qué signo tiene una lente convergente?

En la convención habitual usada en la ecuación de lente, una lente convergente tiene distancia focal positiva.

¿Qué signo tiene una lente divergente?

Su distancia focal es negativa en la convención habitual.

¿Cómo se calcula el aumento?

m = hᵢ/hₒ = −dᵢ/dₒ.

¿Qué diferencia hay entre imagen real y virtual?

En una imagen real convergen rayos físicamente y puede proyectarse; una virtual se obtiene por prolongación geométrica de los rayos.

¿Por qué es importante la convención de signos?

Porque el significado de los signos de f, dₒ y dᵢ depende de la convención empleada y determina la interpretación física de la solución.