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Una lente es un dispositivo óptico transmisivo que enfoca o dispersa un haz de luz mediante la refracción. Una lente simple consiste en una sola pieza de material transparente, mientras que una lente compuesta está formada por varias lentes simples (elementos), normalmente dispuestas a lo largo de un eje común. Las lentes se fabrican con materiales como el vidrio o el plástico, y se esmerilan y pulen o moldean para darles la forma deseada. Una lente puede enfocar la luz para formar una imagen, a diferencia de un prisma, que refracta la luz sin enfocarla. Los dispositivos que enfocan o dispersan de forma similar ondas y radiaciones distintas de la luz visible también se denominan lentes, como las lentes de microondas, las lentes de electrones, las lentes acústicas o las lentes explosivas.
Algunos estudiosos sostienen que las pruebas arqueológicas indican que hubo un uso generalizado de las lentes en la antigüedad, que abarcó varios milenios.[2] La llamada lente de Nimrud es un artefacto de cristal de roca fechado en el siglo VII a.C. que puede o no haber sido utilizado como lupa, o como vidrio de quemar.[3][4][5] Otros han sugerido que ciertos jeroglíficos egipcios representan “simples lentes meniscales de vidrio”.[6][se necesita verificación].
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La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento y las propiedades de la luz, incluidas sus interacciones con la materia y la construcción de instrumentos que la utilizan o detectan[1]. La óptica suele describir el comportamiento de la luz visible, ultravioleta e infrarroja. Dado que la luz es una onda electromagnética, otras formas de radiación electromagnética como los rayos X, las microondas y las ondas de radio presentan propiedades similares[1].
La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción electromagnética clásica de la luz. Sin embargo, las descripciones electromagnéticas completas de la luz suelen ser difíciles de aplicar en la práctica. En la práctica, la óptica se suele llevar a cabo mediante modelos simplificados. El más común de ellos, la óptica geométrica, trata la luz como un conjunto de rayos que se desplazan en línea recta y se curvan cuando atraviesan superficies o se reflejan en ellas. La óptica física es un modelo más completo de la luz, que incluye efectos ondulatorios como la difracción y la interferencia, que no se pueden tener en cuenta en la óptica geométrica. Históricamente, el modelo de la luz basado en los rayos se desarrolló primero, seguido del modelo ondulatorio de la luz. Los avances en la teoría electromagnética del siglo XIX permitieron descubrir que las ondas luminosas eran en realidad radiación electromagnética.
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Un objetivo es un simple bloque de vidrio a través del cual pasa la luz: se refracta al pasar. El bloque tiene que tener una forma muy ingeniosa para que los rayos que inciden en la lente más alejados de la línea central -el eje óptico- se desvíen más que los que inciden en las superficies más cercanas a este eje. Por lo general, este moldeado se realiza mediante el esmerilado del material sobrante, un proceso lento que solía requerir paciencia y habilidad (Newton era un hábil esmerilador de lentes). Ahora se hace con máquinas, pero los objetivos pueden ser tan bellos como complejos, para garantizar una imagen perfecta. Para cualquier fotógrafo serio, la mayor parte de su inversión está en los objetivos que se acoplan al cuerpo de la cámara, y éstos siguen requiriendo un diseño muy cuidadoso y una fabricación precisa. Sin embargo, el objetivo de una cámara es un compuesto de muchos objetivos individuales: aquí sólo se estudiarán los objetivos más sencillos.
¿Cómo se construyen estas lentes? Hasta ahora has visto la refracción a través de bloques rectangulares (y a través de prismas en el tema SPT: Luz). Tal vez la mejor manera de acercarse al producto final en nuestras mentes sea empezar con los prismas; al fin y al cabo, éstos desvían los haces de luz: los bloques rectangulares sólo pueden, en el mejor de los casos, introducir un paso lateral en el haz. Y cuanto más agudo sea el ángulo del prisma, mayor será la desviación. Esto sugiere que la lente puede considerarse como una serie de prismas, dispuestos simétricamente alrededor del eje óptico, ensamblados de manera que los que tienen los ángulos más agudos estén más alejados del eje. Para ordenar la lente, corta la parte superior e inferior de los prismas para obtener un conjunto de trapecios. Pégalos y tendrás una lente convergente convencional. Por supuesto, si no los pegas, tienes una lente Fresnel, que produce el mismo efecto, pero sin tanto cristal. Se encuentran en los faros y en los telescopios, ya que en ambos casos el coste más complejo de fabricar una forma tan intrincada se ve compensado por el menor coste de mantener una masa de vidrio tan grande exactamente donde se quiere. (El vidrio no es un buen material estructural, por lo que las lentes de gran tamaño pueden combarse como resultado de la fuerza de gravedad que actúa sobre ellas. Esto explica en parte por qué la mayoría de los grandes telescopios astronómicos dependen de espejos y no de lentes).
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Skip to main contentEste artículo es el tercero de una serie que enseña los fundamentos de la fotografía. Empezamos aprendiendo las propiedades de la luz y cómo se crea una imagen, y también aprendimos cómo una lente curva la luz para enfocar los rayos individuales en una sola imagen brillante. Con esta lección vamos a terminar de aprender la teoría científica de los objetivos y cómo utilizarlos para aumentar la imagen además de la luminosidad.Relación entre el diámetro del objetivo y el f-stop. (De Panasonic.com)En la última lección realizamos un experimento para enfocar la luz de una vela a través de una lente. También aprendimos que para determinar la distancia focal del sistema, movemos la pantalla de enfoque hacia delante y hacia atrás hasta que la imagen de la llama esté enfocada. Consideremos por un momento ese sistema de vela y lente. ¿Qué crees que pasaría si sustituyéramos la lente por una del doble de diámetro con la misma distancia focal? ¿La imagen sería el doble de brillante? ¿La imagen sería el doble de grande? Si has adivinado que la lente más grande haría la imagen más brillante, estarías en lo cierto. La lente más grande tiene más superficie para recoger la luz, lo que en realidad equivale a una imagen con más del doble de brillo en una proporción igual a πr², donde r es igual al radio de la lente. Sin embargo, la imagen no sería mayor, ya que la distancia focal del objetivo es la misma. Diagrama de aperturas decrecientes, es decir, números f crecientes, en incrementos de una parada; cada apertura tiene la mitad del área de captación de luz de la anterior.
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