Distancia focal

Distancia focal
	llonxitú y cantidá física

Pa ver otros usos d'esti términu, Distancia focal (dixebra).

La distancia focal o llargor focal d'una lente ye la distancia ente'l centru ópticu de la lente y el focu (o puntu focal). La inversa de la distancia focal d'una lente ye la potencia, y mídese en dioptríes.

Pa una lente positiva (converxente), la distancia focal ye positiva. Defínese como la distancia dende la exa central de la lente hasta onde un fexe de lluz de rayos paralelos colimado que traviesa la lente enfocar nun únicu puntu. Pa una lente negativa (diverxente), la distancia focal ye negativa. Defínese como la distancia qu'hai dende la exa central de la lente a un puntu imaxinariu del cual paez remanecer el fexe de lluz colimado que pasa al traviés de la lente.

Pa un espeyu con combadura esférica, la distancia focal ye igual a la metá del radiu de combadura del espeyu. La distancia focal ye positiva pa un espeyu cóncavu, y negativa pa un espeyu convexu.

La distancia focal ye igual a la metá del radiu, la fórmula ye $F=R/2$ .

Aproximamientu de lentes delgaes

Pa una lente delgada que s'atopa nel aire, la distancia focal ye la distancia dende'l centru de la lente hasta cualesquier de los principales focos (o puntos focales) de la lente. Pa una lente converxente (por casu, una lente convexa), el llargor focal ye positiva, y ye la distancia a la que se va enfocar un fexe de lluz colimada a un solu puntu. Pa una lente diverxente (por casu, una lente cóncava), el llargor focal ye negativa, y ye la distancia hasta'l puntu sobre'l qu'apaez un fexe colimado pa ser diverxíu en diciendo pasar al traviés de la lente.

Cuando s'usa una lente pa formar una imaxe d'un oxetu, la distancia del oxetu a la lente o, la distancia de la lente a la imaxe v, y el llargor focal f tán rellacionaos por

${\frac {1}{f}}={\frac {1}{o}}+{\frac {1}{v}}$ .

El llargor focal d'una lente delgada puede midise fácilmente por aciu l'usu de la lente pa formar una imaxe d'una fonte de lluz distante nuna pantalla. La lente ye movida hasta qu'una imaxe nítida fórmase sobre la pantalla. Nesti casu 1 / o ye despreciable, y el llargor focal entós vien dada por:

$f\approx v$ .

Sistemes ópticos xenerales

Pa lentes grueses (que tengan una espesura non despreciable), o un sistema d'imaxe que consta de delles lentes y / o espeyos (por casu, una lente fotográfica o un telescopiu), el llargor focal de cutiu llámase la distancia focal efectiva (EFL), pa estremalo d'otros parámetros utilizaos comúnmente:

Thick Lens Diagram.svg

Diagrama de lentes grueses

Llargor focal fronteru (FFL) o la distancia focal frontera (FFD) (SF) ye la distancia dende'l puntu focal frontal del sistema (F) hasta'l vértiz de la primer superficie óptica (S1)

Llargor focal de postrera (BFL) o la distancia focal posterior (BFD) (s'F ') ye la distancia dende'l vértiz de la última superficie óptica del sistema (S2) hasta'l puntu focal posterior (F').

Pa un sistema ópticu nel aire, el llargor focal efectiva (F y F ') da la distancia de lantre y detrás de los planes principales (H y H') hasta los centros de coordinación correspondientes (F y F '). Si'l mediu circundante nun ye aire, entós la distancia multiplicar pol índiz de refraición del mediu (n ye l'índiz de refraición de la sustancia de la que ta fecha la lente en sí; n1 ye l'índiz de refraición de cualquier mediu delantre de la lente; n2 ye'l de cualquier tipu de soporte na parte posterior de la mesma). Dellos autores denominen estes distancies les distancies focales delantreres / traseres, estremándoles de les distancies focales delantreres / traseres que se definieron enantes. [1]

Polo xeneral, el llargor focal o EFL ye'l valor que describe la capacidá del sistema ópticu pa enfocar la lluz, y ye'l valor que s'utiliza pa calcular l'ampliación del sistema. Los otros parámetros utilizar na determinación na que se va formar una imaxe d'una posición d'oxetu dada.

Pal casu d'una lente d'espesura d'en l'aire (n1 = n2 = 1), y superficies con radios de combadura R1 y R2, la distancia focal efectiva f dar pola ecuación del fabricante de lentes:

${\frac {1}{f}}=(n-1){\biggl (}{\frac {1}{R_{1}}}-{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {(n+1)d}{nR_{1}R_{2}}}{\biggr )}$ ,

onde n ye l'índiz de refraición del mediu de la lente. La cantidá 1 / f tamién se conoz como la potencia óptica de la lente.

La distancia focal frontal correspondiente ye:

$FFD=P{\biggl (}1+{\frac {(n-1)d}{nR_{2}}}{\biggr )}$ ,

y la distancia focal posterior:

$BFD=f{\biggl (}1-{\frac {(n-1)d}{nR_{1}}}{\biggr )}$ ,

Na convención de signos utilizada equí, el valor de R1 va ser positivu si la primer superficie de la lente ye convexa, y negativu si ye cóncava. El valor de R2 ye negativu si la segunda superficie ye convexa y positiva si cóncava. Recuerde que les convenciones de signos varien ente los distintos autores, lo que resulta en distintes formes d'estes ecuaciones en función de la convención utilizada.

Pa un espeyu esféricu curvado nel aire, la magnitú de la distancia focal ye igual al radiu de combadura del espeyu estremáu por dos. La distancia focal ye positiva pa un espeyu cóncavu, y negativu pa un espeyu convexu. Na convención de signos utilizaos nel diseñu ópticu, un espeyu cóncavu tien un radiu de combadura negativu, asina

$f=-{\frac {R}{2}}$ ,

onde R ye'l radiu de combadura de la superficie del espeyu.

Ver tamién

Referencies

Enllaces esternos

Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Distancia focal.