¿Los principios y aplicaciones de las lentes Fresnel y su forma y campo de visión?

Una lente es un dispositivo que enfoca o dispersa la luz, y generalmente consiste en un trozo de vidrio, pero dispositivos similares para otras radiaciones electromagnéticas suelen denominarse lentes: por ejemplo, lentes de microondas hechas de parafina, lupas, También son lentes las gafas, etc. fabricadas con materiales transparentes como vidrio, resina o cristal.

Existen dos tipos de lentes, las que tienen el medio grueso y los bordes finos se llaman lentes convexas, y las que tienen el medio fino y los bordes gruesos se llaman lentes cóncavas. Una lente que es mucho más pequeña que el radio esférico se llama lente delgada y el centro geométrico de la lente delgada se llama centro óptico de la lente.

mons/3/34/Lenso.jpg

Historia

Los registros escritos de lentes aparecieron por primera vez en la antigua Grecia, en la obra de Aristófanes Nubes (Era) 424 BC) mencionó el vidrio quemado (una lente convexa que puede enfocar la luz del sol para encender el fuego), Plinio el Viejo, un antiguo escritor y científico romano famoso por su libro "Naturalis Historia" (23 También se afirma en una narración textual escrita en 1979-79); que el Imperio Romano conocía la quema de vidrio, [1] y mencionó el primer uso posible de lentes correctoras: se decía que era la esmeralda que usaba Nerón para mirar juegos de lucha. [2] (Aunque la información disponible como referencia no es clara, se especula que es una lente cóncava para corregir la miopía). Él, Plinio el Joven y Séneca (Séneca el Joven (3 a. C. - 65 a. C.)) describieron el agua. Lentes llenas. La bola de cristal tiene una función de aumento. El matemático árabe Ibn Sahl (c.940-c.1000) calculó la forma de las lentes utilizando lo que hoy se conoce como ley de Schnell [3]; Ibn al-Haitham (965-1038) escribió el primer tratado de óptica que describe cómo se crean las lentes; Imágenes en la retina del ojo humano. El artefacto más antiguo es una lente de cuarzo excavada en Nínive, Mesopotamia, que data aproximadamente del 640 a.C.

Excavaciones recientes en la ciudad portuaria vikinga de Frøjel, en lo que hoy es Gotland, Suecia, han demostrado que ya se podían fabricar lentes de cristal en los siglos XI y XII, y que su calidad podía compararse con Al igual que las lentes aplanáticas de la década de 1950, las lentes Viking pueden enfocar la luz del sol para encender el fuego.

Las gafas se inventaron en Italia alrededor de 1280, y sólo después se empezaron a utilizar ampliamente las lentes. Se considera que Nicolás Cusa fue la primera persona en utilizar lentes cóncavas para tratar la miopía en 1451.

La condición del seno de Abbe propuesta por Ernst Abbe (1860) describe que una lente u otro sistema óptico debe ser capaz de producir una imagen tan clara como en el eje óptico en un área alejada del eje óptico. . Revolucionó el diseño de instrumentos ópticos, como microscopios, y ayudó a fundar Carl Zeiss Company, que no sólo se convirtió en proveedor de instrumentos ópticos sino que también lideró la investigación y el desarrollo de instrumentos ópticos.

[editar] Estructura de la lente

La imagen de Seattle vista a través de la lente. La lente más común es una lente esférica. El radian de la superficie es la curvatura de la superficie esférica, es decir, las superficies delante y detrás de la lente son partes de la superficie esférica respectivamente. Cada superficie puede ser convexa (elevada hacia afuera de la lente), cóncava (empotrada en la lente) o plana (plana). La línea que conecta los puntos centrales esféricos de las superficies delantera y trasera de la lente se denomina eje óptico de la lente. En casi todos los casos, el eje óptico de la lente pasará por el centro físico de la lente.

[editar] Tipos de lentes

Las lentes se clasifican según la curvatura de las dos superficies ópticas. Ambos lados de una lente biconvexa (o lente convexa) son salientes. , a Las lentes que son cóncavas en ambos lados se llaman lentes bicóncavas (lentes cóncavas). Si una superficie es plana, la lente se llama planoconvexa o planocóncava, dependiendo de la curvatura de la otra superficie. Si una superficie de la lente es convexa y la otra es cóncava, se llama lente convexa-cóncava. Si la curvatura de las dos superficies es la misma, se llama lente creciente. (Generalmente, la lente creciente se refiere a todas las formas de lentes convexas y cóncavas.

)

mons/8/82/Large_convex_lens.jpg

Si la lente es bicóncava o planocóncava, un haz de luz es colimado o paralelo a la dirección paralela a la eje óptico Al avanzar a través de la lente, se extenderá (o divergirá) detrás de la lente. En este caso, la lente se denomina lente negativa o lente divergente. Los rayos de luz divergentes que pasan parecen emitirse desde un punto en el eje óptico frente a la lente. Este punto se llama foco y la distancia desde la lente se llama distancia focal. En comparación con una lente positiva, el valor de esta distancia focal es un valor negativo

mons/3/32/Concave_lens.jpg

Si la lente es una lente cóncava-convexa, entonces Depende de si se trata de una lente convergente o divergente. Determinado por la curvatura relativa de estas dos superficies curvas. Si los dos son iguales (lente creciente), el haz de luz que pasa no converge ni diverge.

[editar] Ecuación de Lensmaker

Para cualquier lente en particular, la distancia focal se puede calcular usando la ecuación de Lensmaker:

}-

Aquí

f es la distancia focal de la lente.

n es el índice de refracción del material de la lente.

nm es el índice de refracción del material que rodea el material de la lente.

R1 es el radio de curvatura de la superficie de la lente cercana a la fuente de luz.

R2 es el radio de curvatura de la lente desde la superficie de este lado.

d es el espesor de la lente (la distancia entre las dos superficies de la lente a lo largo del eje óptico)

[editar] Los signos de los radios de curvatura R1 y R2 (positivos y valores negativos)

Artículo principal: Radio de curvatura (Óptica)

El signo del radio de curvatura de una lente está determinado por si la superficie de la lente converge o diverge. Este símbolo. se usa para indicar la forma de cambio, pero en este artículo, R1 es un valor positivo, lo que indica que la primera superficie es convexa, y si R1 es un valor negativo, la superficie es cóncava. Pero detrás de la lente el significado es inverso: si R2 es positivo, la superficie es cóncava, y si R2 es negativo, la superficie es convexa. Si el radio es infinito, esto representa un plano.

[editar] Ecuación de lente delgada

Si el espesor d es un valor pequeño en comparación con el radio de curvatura R1 y R2, la lente se denomina lente delgada y el valor estimado de la distancia focal f se puede calcular con la siguiente fórmula aproximada:

}-

Si la distancia focal f es un valor positivo, la lente es una lente convergente si; es un valor negativo, la lente es una lente divergente, si es infinita, entonces es una lente creciente; El recíproco de la distancia focal 1/f se llama potencia de la lente, por lo que la potencia de la lente creciente es 0 grados. La potencia de la lente se mide en dioptrías y su unidad es (m?1).

Cuando la luz viaja de atrás hacia adelante, la lente tiene la misma distancia focal que cuando la luz entra desde el frente. Cuando la luz entra en una lente por delante, existen otras características, como las aberraciones, que no son necesariamente las mismas que cuando la luz entra por detrás.