Le lenti ottiche

Cos'è una lente ottica?
La lente è uno strumento ottico composto da un materiale trasparente che utilizza le leggi della rifrazione della luce per deviare i raggi luminosi. Le lenti ottiche sono utilizzate per migliorare la vista ( es. occhiali ) o ingrandire le immagini ( es. microscopio, telescopio ).

Quale materiale è usato per produrre le lenti? In genere il vetro, la plastica o comunque materiali trasparenti.

Come funziona una lente ottica

Ciò che normalmente vediamo con gli occhi non sono gli oggetti ma la luce che riflettono.

I raggi luminosi raggiungono il nostro occhio, sono percepiti ed elaborati dal cervello.

Tuttavia, se l'occhio non percepisce bene i raggi luminosi, l'immagine non viene messa a fuoco e il cervello non riesce a interpretarla correttamente.

L'uso della lente davanti agli occhi permette di deviare i raggi luminosi per correggere il difetto della vista e mettere a fuoco l'immagine.

Quando i raggi luminosi entrano ed escono dalla lente, la luce viene rifratta ossia deviata.

Qual è la forma di una lente? Solitamente le lenti hanno una forma sferica. Possono comunque avere anche forme diverse.

Gli elementi della lente ottica

Dal punto di vista fisico gli elementi fondamentali della lente sono i seguenti:

• Il centro ottico
  E' il punto centrale (C) della lente in cui i raggi non sono deviati.
• L'asse ottico
  E' l'asse passante per il centro ottico (C) della lente.
• I vertici
  Sono i punti (V) in cui l'asse ottico interseca la superficie della lente da una parte e dall'altra.
• I fuochi
  Sono i punti (F) in cui si concentrano i raggi luminosi nelle lenti convergenti oppure i prolungamenti dei raggi nelle lenti divergenti.
• Distanze focali
  La distanza focale (f) è la distanza tra il fuoco (F) e il centro ottico (C) della lente. La distanza focale si misura in metri.

  Potere diottrico. Il potere diottrico è l'inverso della distanza focale (f). Il potere diottrico si misura in diottrie.
  

L'immagine può essere ingrandita o rimpicciolita, diritta o invertita, reale o virtuale, a seconda della posizione dell'oggetto rispetto alla lente

Se l'oggetto osservato si trova oltre il doppio della distanza focale (2F) l'immagine è reale, invertita e rimpicciolita.

Se l'oggetto osservato si trova tra il doppio della distanza focale (2F) e il fuoco (F) l'immagine è reale, invertita e ingrandita.

Se l'oggetto osservato si trova tra il fuoco (F) e il centro ottico (C) l'immagine è virtuale, diritta e ingrandita.

Qual è la differenza tra lenti convergenti e divergenti?

Una lente convergente è più spessa al centro e più sottile ai margini.

Questa forma consente di convergere la direzione dei raggi luminosi verso un punto.

Una lente divergente, invece, è più sottile al centro e più spessa ai bordi.

Quest'altra forma diverge i raggi di luce.

In quest'ultimo caso i raggi luminosi non convergono verso un punto bensì divergono.

Nota. Le lenti divergenti costruiscono sempre un'immagine virtuale e dritta, perché sono ottenute dal prolungamento dei raggi di luce.

Lo spessore della lente influisce sulla deviazione dei raggi?

Nelle lenti sottili lo spessore della lente influisce in modo infinitesimale sulla posizione dei fuochi.

Per questa ragione, nelle lenti sottili lo spessore non viene considerato.

Si considerano i fuochi in modo approssimativo.

Viceversa nelle lenti molto spesse, lo spessore influisce sulla posizione dei fuochi.