Ejercicio resuelto de Óptica · Física · Castilla y León · 2021

Explique la diferencia entre una imagen real y una imagen virtual. ¿Es posible que una lente divergente forme una imagen real de un objeto? Razone la respuesta.

La diferencia entre una imagen real y una virtual está en si los rayos luminosos llegan o no a cortarse de verdad.



Una IMAGEN REAL se forma donde los rayos emergentes se cortan efectivamente después de atravesar la lente. En ese punto la luz está realmente concentrada, de modo que la imagen puede recogerse en una pantalla o impresionar la película de una cámara. Con el criterio de signos habitual corresponde a $s^{\mathrm{\prime }}>0$, es decir, se forma al otro lado de la lente, y en una lente delgada es siempre invertida.



Una IMAGEN VIRTUAL se forma donde se cortan las PROLONGACIONES hacia atrás de los rayos emergentes, que en realidad divergen. Allí no hay luz concentrada, de modo que no puede recogerse en una pantalla, aunque el ojo sí la ve porque recibe rayos que parecen venir de ese punto. Corresponde a $s^{\mathrm{\prime }}<0$ y es siempre derecha.

En cuanto a la segunda pregunta, NO: una lente divergente no puede formar una imagen real de un objeto. Basta con mirar la ecuación de las lentes delgadas:

${\displaystyle \frac{1}{s^{\mathrm{\prime }}}}={\displaystyle \frac{1}{f^{\mathrm{\prime }}}}+{\displaystyle \frac{1}{s}}$

En una lente divergente la focal es negativa, $f^{\mathrm{\prime }}<0$, y el objeto está siempre a la izquierda, $s<0$. Los dos sumandos del segundo miembro son negativos, así que $s^{\mathrm{\prime }}$ sale negativa para cualquier posición del objeto: la imagen es siempre virtual, derecha y menor.

Solo dejaría de ser así con un objeto virtual, es decir, si a la lente divergente le llegase un haz ya convergente procedente de otro sistema óptico, situación que queda fuera del caso de un objeto real.