Ejercicio resuelto de Óptica · Física · Islas Canarias · 2021

Considere una lente divergente. Dibuje el diagrama de rayos para formar la imagen de un objeto de altura $h$ situado a una distancia $d$ de la lente, en el caso en que $d$ sea menor que la distancia focal. Indique si la imagen formada es real o virtual, y si está derecha o invertida.

En una lente divergente el foco imagen está a la izquierda de la lente y su distancia focal imagen es negativa. Los rayos que llegan paralelos al eje óptico emergen separándose, como si procedieran de ese foco.



La construcción se hace con los rayos notables que salen del extremo del objeto:

i) El rayo que llega paralelo al eje óptico emerge como si viniera del foco imagen $F'$, situado delante de la lente.

ii) El rayo que pasa por el centro óptico no se desvía.

iii) El rayo dirigido hacia el foco objeto $F$, que está detrás de la lente, emerge paralelo al eje.

Los rayos emergentes salen divergiendo y no llegan a cortarse: lo que se cortan son sus prolongaciones hacia atrás.

La imagen es, por tanto, virtual, porque se forma con las prolongaciones de los rayos y no puede recogerse sobre una pantalla; y es derecha, porque queda por encima del eje óptico, igual que el objeto. Además es menor que el objeto y se sitúa entre el foco imagen y la lente.

Conviene subrayar que estas tres características se dan siempre en una lente divergente, esté el objeto donde esté: no solo cuando $d$ es menor que la distancia focal, como plantea el enunciado.