Matriz del Sistema para una Lente Gruesa

Este es un examen de la matriz del sistema para una lente gruesa en la forma utilizada por Meyer-Arendt. Una forma alternativa de la matriz del sistema es utilizada por Hecht.

El ejemplo es para una lente con índice de refracción n rodeada por aire (n = 1). Implica a las potencias de superficie de la lente y el espesor d entre los vértices. Tambien implica a los planos principales H1 y H2. Al igual que con la mayoría de las ópticas geométricas ordinarias, es solo aplicable para ángulos pequeños (rayos paraxiales). El desarrollo, tambien, sigue la convención de signos cartesianos.

Para vidrio con índice de refracción
nlente = n =

La potencia de superficie frontal para el radio de lente
R1 = m es P1 = m-1

y la potencia de superficie posterior para el radio de lente
R2 = m es P2 = m-1

Grosor de la lente d = m

(Nótese que para una lente convexa doble, el radio de superficie frontal R1 es positivo y el radio de superficie posterior R2 es negativo de acuerdo con la convención de signos cartesianos.)

Para los elementos de la matriz del sistema se utilizarán los símbolos usados por Meyer-Arendt.

b = a =
d = c =

Una serie de otras características de la lente gruesa se puede calcular a partir de la matriz del sistema.

La parte derecha, o la distancia focal equivalente de la lente es justo el recíproco del elemento de matriz a: f2 = 1/a = m.

La distancia V2H2 desde el vértice derecho al plano principal asociado viene dada por V2H2= (c-1)/a = m.

La distancia focal del vértice derecho (o distancia focal posterior) está dada por fv2 = c/a = m.

Nótese que la distancia focal equivalente f2 es la suma de la distancia focal del vértice posterior y la distancia desde el vértice al plano principal: f2 = fv2 + V2H2. Existen relaciones similares para el vértice izquierdo o frontal.

La distancia focal del vértice izquierdo (o distancia focal delantera) viene dada por fv1 = -b/a = m.

La distancia V1H1 desde el vértice izquierdo hasta el plano principal asociado viene dada por V1H1= (1-b)/a = m.

La distancia focal frontal equivalente f1 viene dada por f1 = -(b/a + V1H1) = m.

Ubicación de la Imagen para Lentes Gruesas desde la Matriz del Sistema
Ubicación de la Imagen para un Par de Lentes Delgadas desde la Matriz del Sistema.
Índice

Conceptos de Lente

Conceptos de Lente Gruesa

Referencias
Meyer-Arendt
Cap. 1.4

Hecht
 
HyperPhysics*****Luz y VisiónM Olmo R Nave
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