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Lentes delgadas
Teoría
2016 · Extraordinaria · Suplente
2B-b
Examen
b) ¿Puede formarse una imagen virtual con una lente convergente? Justifíquelo ayudándose de una construcción gráfica.
lentes convergentesImagen virtual
b) ¿Puede formarse una imagen virtual con una lente convergente?

Sí, una lente convergente puede formar una imagen virtual. Esto ocurre cuando el objeto se sitúa entre el foco objeto (F) y la lente, es decir, cuando la distancia objeto es menor que la distancia focal: s<fs < f.Aplicando la ecuación de conjugación de lentes (ecuación de Gauss):

1f=1s1so bien1f=1s+1s\frac{1}{f} = \frac{1}{s'} - \frac{1}{s} \quad \text{o bien} \quad \frac{1}{f} = \frac{1}{s'} + \frac{1}{s}

Si el objeto está entre F y la lente (s<fs < f), la imagen calculada resulta con s<0s' < 0, lo que indica que la imagen se forma en el mismo lado que el objeto (imagen virtual). Esta imagen es derecha y amplificada.La construcción gráfica para este caso (objeto entre F y la lente convergente) es la siguiente:

FF'ObjetoImagen (virtual)Lente convergente

En la construcción gráfica se trazan los rayos principales:

1) Un rayo que llega paralelo al eje óptico y, al refractarse en la lente convergente, pasa por el foco imagen FF'.2) Un rayo que se dirige hacia el centro óptico de la lente y pasa sin desviarse.

Los rayos refractados divergen al salir de la lente y NO se cortan en el lado derecho. Sin embargo, sus prolongaciones hacia el lado izquierdo (hacia el mismo lado que el objeto) sí se cortan, formando una imagen virtual, derecha y mayor que el objeto. Por eso el observador ve la imagen como si estuviera detrás de la lente en el lado del objeto, sin que ningún rayo real pase por ella.Este es el principio de funcionamiento de una lupa: una lente convergente usada con el objeto más cerca que su distancia focal produce una imagen virtual, ampliada y derecha.