Lente Gruesa en dos Medios con Diferentes Índices

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El trazado de la vergencia es una manera adecuada para localizar la imagen formada por una lente gruesa en dos medios con diferentes índices of refraction. Se usa la convención de signos cartesianos.

Una lente gruesa se caracteriza por su radio de curvatura, su índice de refracción y su grosor.
Radio = m, índice =
Radio = m, índice =
Índice = =
Grosor d = m

Nótese que para la geometría ilustrada, R1 es un número positivo y R2 es negativo, ya que apunta hacia atrás, la dirección de donde viene la luz.

Las vergencias se pueden calcular a partir de los parámetros de la lente y la distancia del objeto. El cambio en la vergencia cuando la luz encuentra una superficie refractante es igual a la potencia de la superficie:

Usando la convención de signos cartesianos, la distancia del objeto es normalmente un número negativo ya que apunta a la dirección opuesta en que viaja la luz.

Distancia del objeto o = m

Las potencias de superficie de las lentes se determinan por el radio de curvatura.

=
=

Entonces, se pueden calcular las vergencias.

=
=
=
=

La vergencia de salida de la superficie final, determina la distancia de la imagen respecto de esa superficie.

Distancia de la imagen i = m

Esto se puede comparar con la distancia de la imagen para una lente delgada con las mismas potencias de superficies:

Distancia de la imagen i(fina) = m

La potencia para una lente fina es exactamente la suma de las potencias de las superficies:

=

La potencia equivalente para una lente gruesa, se puede calcular de la ecuación de Gullstrand:

=

Nótese que el cálculo no toma en consideración el cambio en el grosor de la lente con el ángulo del rayo de entrada. Es normal realizar el cálculo solamente para los rayos paraxiales, en donde se puede despreciar la diferencia del grosor completo.

Ejemplo de Vergencia
Trazado de la Vergencia de una Lente Simple en un Medio Uniforme
Índice

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