¿Por qué un rayo de luz no vuelve a doblarse cuando sale de una lente?

Representación de libro de texto para la luz que pasa a través de una lente convexa

Esta imagen es una representación de la luz que pasa a través de una lente convexa. Muestra la luz que entra del aire al vidrio . Cuando la luz entra en el cristal podemos ver que se dobla hacia la normal. Ahora, cuando el rayo de luz sale del vidrio y entra de nuevo en el aire, no vemos refracción.

Lo que espero:

El rayo de luz debe desviarse de lo normal una vez que sale del vidrio porque pasa de un medio ópticamente más denso a un medio más raro.

¿Es solo una mala representación o la curvatura es insignificante o me estoy equivocando en algo?

Su imagen está utilizando la "aproximación de lente delgada"; tenga en cuenta que las "esquinas" de los rayos de luz no están exactamente en ninguna de las superficies del vidrio. Términos de búsqueda útiles: ecuación del fabricante de lentes, lente plano-convexa o incluso lente plano-cóncava.
Ese diagrama está muy mal dibujado. No representa la realidad.
Gracias por la ayuda, así que para tener una idea aproximada de cómo una lente forma una imagen, elegimos no dibujar esas cosas, haciéndolas torpes, pero se consideran cuando formulamos la ecuación de la lente.
¿De dónde es ese diagrama? A menos que haya una razón específica para no hacerlo, cite siempre sus fuentes.
@ACuriousMind Hay un símbolo de derechos de autor y algunas letras en esa imagen como una marca de agua gris claro. Parece que NO. Como en NO copiar. Sospecho que es una violación de derechos de autor.
@ACuriousMind vea google.com/… e intente buscar imágenes inversas, ese diagrama es casi idéntico a probablemente cientos de otras imágenes que muestran lo mismo (doblado en el medio).
@DavidHammen Creo que es NCERT que publica libros de texto para la junta nacional de India (CBSE).
Si observa de cerca su imagen, la luz no se dobla al entrar o salir, sino en el medio de la lente.
@DavidHammen Este uso de la imagen puede, en algunas jurisdicciones, estar cubierto por una exención de trato justo por "crítica o revisión" o similar, pero probablemente solo si la fuente se cita correctamente.

Respuestas (4)

Técnicamente deberían "doblarse" debido a la refracción, y un dibujo más preciso sería este :

Ingrese la descripción de la imagen aquí

Pero los dibujos como el que usted muestra por lo general solo le dicen el efecto neto de la lente, es decir, tratan la lente como una caja negra y no como una serie de interfaces.

En la derivación de la ecuación de la lente delgada , sin embargo, se tienen en cuenta tanto las superficies curvas como los índices de refracción y los radios de curvatura.

Tienes razón. El dibujo que se muestra en su pregunta es bastante pobre.

Aquí hay un dibujo mucho mejor, que muestra correctamente la refracción de los rayos en ambas superficies convexas. Los rayos se doblan hacia la normal al entrar en el vidrio. Y se desvían de lo normal al salir del vidrio.

ingrese la descripción de la imagen aquí
(imagen de Toppr - Lente convexa )

¿Pero la parte superior e inferior de la lente no introducen muchas distorsiones/aberraciones?
No creo que el dibujo sea pobre. Es una manera fácil y rápida de alcanzar un resultado cualitativo. Es un modelo después de todo.
Estoy de acuerdo con @infinitezero: el dibujo original es bueno para lo que está destinado. Soy culpable de abarrotar mis propios diagramas con detalles extraños, pero ni siquiera yo dibujaría los rayos que pasan a través de una lente con precisión, especialmente porque a menudo estoy ilustrando acromáticos.
@PeterMortensen ciertamente hay desenfoque de enfoque, tanto lateral como longitudinal, para cualquier lente esférica. Pero aquí creo que el OP estará satisfecho con las aproximaciones monocromáticas paraxiales.

Ese diagrama muestra lo que se llama la aproximación de "lente delgada".

En la vida real, las lentes tienen espesor y los rayos de luz se refractan tanto al entrar como al salir del material. Pero en la práctica, este grosor tiende a ser muy pequeño en comparación con la distancia focal de las lentes. Ignorarlo hace que las ecuaciones sean mucho más simples.

Entonces, en las discusiones introductorias de la óptica, los físicos tienden a usar la aproximación de "lente delgada": pretender que la lente no tiene espesor y es solo un plano que cambia mágicamente el ángulo de cualquier luz que la toca. Esto facilita la discusión de las propiedades más importantes de las lentes (la forma en que enfocan o desenfocan la luz para crear imágenes) sin atascarse con detalles más pequeños.

Eso es lo que sucede en esta imagen: el diagramador pretende que la luz solo se refracta una vez, cuando pasa por el plano mágico, en lugar de dos veces, cuando entra y sale del vidrio.

(Por supuesto, como cualquier aproximación, la aproximación de lente delgada no es perfecta. Ignorar los detalles reales del material de la lente significa que no puede predecir cosas como la aberración cromática. Por lo tanto, esta aproximación se usa principalmente para obtener una intuición de cómo funcionan las lentes , y en realidad no se usa, por ejemplo, en la fabricación de lentes reales para cámaras).

Puedes pensar en una lente convexa-convexa como (aproximadamente) un prisma encima de otro. Los rayos de luz se doblan en ambas interfaces de aire.

¿Por qué un rayo de luz no vuelve a doblarse cuando sale de una lente?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v