Distancia focal

El foco F y la distancia focal f de un lente positiva (convexa), un lente negativa (cóncava), un espejo cóncavo, y un espejo convexo.

La distancia focal o longitud focal de un lente es la distancia entre el centro óptico de la lente y el foco (o punto focal). La inversa de la distancia focal de un lente es la potencia, y se mide en dioptrías.

Para un lente positiva ( convergente), la distancia focal es positiva. Se define como la distancia desde el eje central de el lente hasta donde un haz de luz de rayos paralelos colimado que atraviesa el lente se enfoca en un único punto. Para un lente negativa (divergente), la distancia focal es negativa. Se define como la distancia que hay desde el eje central de el lente a un punto imaginario del cual parece emerger el haz de luz colimado que pasa a través de el lente.

Para un espejo con curvatura esférica, la distancia focal es igual a la mitad del radio de curvatura del espejo. La distancia focal es positiva para un espejo cóncavo, y negativa para un espejo convexo.

La distancia focal es igual a la mitad del radio, la fórmula es .

Aproximación de lentes delgadas

Para una lente delgada que se encuentra en el aire, la distancia focal es la distancia desde el centro de la lente hasta cualquiera de los principales focos (o puntos focales) de la lente. Para una lente convergente (por ejemplo, una lente convexa), la longitud focal es positiva, y es la distancia a la que se enfocará un haz de luz colimada a un solo punto. Para una lente divergente (por ejemplo, un lente cóncava), la longitud focal es negativa, y es la distancia hasta el punto sobre el que aparece un haz colimado para ser divergido tras decir pasar a través de la lente.

Cuando se usa una lente para formar una imagen de 1 Objeto, la distancia del objeto a la lente o, la distancia de la lente a la imagen v, y la longitud focal f están relacionados por

.

La longitud focal de una lente delgada se puede medir fácilmente mediante el uso de la lente para formar una imagen de una fuente de luz distante en una pantalla. La lente es movida hasta que una imagen nítida se forma sobre la pantalla. En este caso 1 / u es despreciable, y la longitud focal entonces viene dada por:

.

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