Ejercicio resuelto de Óptica · Física · 2020

CUESTIÓN 6 - Óptica geométrica

La imagen de un objeto real, dada por una lente delgada divergente, es siempre virtual, derecha y más pequeña que el objeto. Justifícalo mediante trazado de rayos y explica el porqué de dicho trazado. ¿Qué significa imagen virtual?

El trazado de rayos en una lente divergente tiene las siguientes características:










- El rayo que incide en la lente paralelo al eje óptico, se refracta de modo que su prolongación teórica pasa por el foco imagen.

- El rayo que incide en el centro de la lente no se desviará (lentes delgadas).

- El rayo que incide en la lente con una trayectoria hacia el foco objeto de la lente, se refracta de modo que su prolongación teórica es paralela al eje óptico.





El hecho de que la lente hace diverger a los rayos que se refractan a ella, implica necesariamente que para formar las imágenes tengamos que hacerlo con las prolongaciones teóricas de los rayos refractados. Este tipo de imágenes se llaman imágenes virtuales.

Para nuestros ojos, los rayos parecerán venir de un punto por el que realmente no han pasado, y es en dicho punto donde nuestro cerebro interpretará que está la imagen (que se llama virtual precisamente por dicha circunstancia).










El ejemplo más cotidiano lo tenemos en los espejos planos. Los rayos de luz se reflejan en la superficie del espejo y salen divergentes. La divergencia de los rayos reflejados, si los prolongamos hacia atrás parecerá que provengan del interior del propio espejo y por eso da la sensación de estar dentro del espejo. Pero los rayos no proceden realmente de ahí. sino que proceden de la superficie del espejo. Nunca han estado al otro lado del espejo a pesar de parecer que provengan de allí.

Cuando esa procedencia aparente de los rayos no es su procedencia real, decimos que es virtual, que son imágenes siempre menores y derecha independientemente de la posición del objeto. Aunque a medida que acercamos el objeto a la lente la imagen aumenta de tamaño, esta siempre será menor que el objeto.