Il funzionamento delle lenti si basa sul fenomeno della RIFRAZIONE DELLA LUCE che consiste nella deviazione che un raggio di luce subisce quando cambia mezzo di propagazione ed è spiegato dalla LEGGE DI SNELL:
dove ni e nr sono gli indici di rifrazione dei due mezzi definiti come il rapporto della velocità della luce nel vuoto e quella nel mezzo: n=c/v
Ad esempio:
acqua : 1,33
vetro: 1,4-1,5
Esistono due tipi di lenti: LENTI CONVERGENTI E DIVERGENTI:
Nella lente convergente i raggi paralleli all'asse convergono in un punto detto FUOCO.
Nella lente divergente sono i prolungamenti dei raggi rifratti che convergono nel primo fuoco
IMMAGINI CON LENTI CONVERGENTI (sottili)
Ad esempio: lenti d'ingrandimento
f= distanza focale
p=distanza dell'oggetto
q= distanza dell'immagine
REGOLE:
1) ogni raggio parallelo all'asse della lente è RIFRATTO sul fuoco F
2) ogni raggio che passa per il centro O della lente non viene rifratto e quindi prosegue dritto
3) ogni raggio passante per il fuoco F' viene rifratto parallelo all'asse della lente
La convergenza dei raggi individuano l'immagine A'B' che può essere diritta o capovolta, ingrandita o rimpiciolita a seconda della posizione dell'oggetto .
1°caso: p>2f
L'IMMAGINE è:
1) REALE 2)capovolta 3) rimpicciolita
2°caso: f<p<2f
L'IMMAGINE è:
1) REALE 2)capovolta 3) ingrandita
3°caso: p<f
L'IMMAGINE è:
1) VIRTUALE 2)dritta 3) ingrandita
IMMAGINI CON LENTI DIVERGENTI:
Ad esempio: lenti dello spioncino della porta
REGOLE:
1) ogni raggio parallelo all'asse della lente è RIFRATTO e il suo prolungamento dalla parte dell'immagine passa sul fuoco F
2) ogni raggio che passa per il centro O della lente non viene rifratto e quindi prosegue senza subire deviazioni
3) ogni raggio passante per il fuoco F' viene rifratto parallelo all'asse della lente
L'immagine di una lente divergente è SEMPRE VIRTUALE DRITTA e RIMPICCIOLITA
Questo video (in INGLESE) spiega con animazioni molto efficaci le proprietà delle lenti:
LEGGE DEI PUNTI CONIUGATI per le LENTI
NB: Nel caso di lenti divergenti f e q sono NEGATIVI
per definizione 1/f= potere diottrico
L'ingrandimento è dato dal rapporto tra l'altezza dell'immagine e quella dell'oggetto e per la similitudine dei triangoli si può anche scrivere:
Esercizio : una candela è posta a 10 cm da una lente divergente con distanza focale di 2cm. Determinare la posizione dell'immagine. [1,67cm davanti alla lente]
Il video (in INGLESE)spiega come disegnare l'immagine di una lente convergente e mostra come si può verificare sperimentalmente con una lente d'ingrandimento:
Il seguente video (in INGLESE) spiega come costruire l'immagine di una lente
ESERCIZI E ALTRO MATERIALE
Esperimenti con lenti recuperate
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