Obre el menú principal
Lent

Una lent és un dispositiu, tradicionalment en vidre, destinat a fer convergir o divergir la llum; en altres paraules, és un sistema òptic, format per un medi o un objecte, que concentra o dispersa raigs de llum. La paraula lent prové del llatí lentis que significa "llentia", i així s'anomenà les lents òptiques per la similitud amb la forma de la llentia. Al segle XIV van començar a fabricar-se petits discs de vidre que podien muntar-se sobre un marc. Van ser les primeres ulleres de lectura.[1]

D'una manera més detallada poden definir una lent com un sistema òptic format per dues superfícies refringents no paral·leles amb un eix comú, anomenat eix principal, una de les quals, almenys, és corba. Els raigs de llum que, procedents d'un objecte, travessen la lent són desviats de llur trajectòria original i donen lloc a una imatge les característiques de la qual depenen del tipus de lent i de la posició relativa de l'objecte i la lent.[2]


Tipus de lentsModifica

 
Tipus de lents.

Les lents poden ser menys més amples en el centre que en els extrems. Es parla de lents convergents, perquè el raig de llum que hi incideix es concentra, convergeix, en un punt; Les lents convergents són més gruixudes en el centre que no pas en els extrems. N’hi ha de tres tipus: biconvexes, concavoconvexes i planoconvexes. Aquestes lents fan convergir els raigs paral·lels en un punt anomenat focus.

Per altra banda, les lents divergents són més gruixudes en els extrems que en el centre. Quan un feix de llum hi incideix aquest es separa, divergeix. N’hi ha de tres tipus: bicòncaves, convexocòncaves i planocòncaves. Aquesta lent fa que els raigs paral·lels que hi van divergeixen. Les prolongacions d’aquests raigs convergeixen en el punt focal.

Les lents més comunes es basen en el diferent grau de refracció que experimenten els raigs de llum en incidir en punts diferents de la lent. Les més conegudes són les que s'utilitzen per a corregir els problemes de visió, com les ulleres i les lents de contacte. També s'usen lents, o combinacions de lents i miralls, en telescopis i microscopis. El primer telescopi astronòmic va ser construït per Galileo Galilei usant dues lents convergents.

Altres tipus de lentsModifica

Existeixen també instruments capaços de fer convergir o divergir altres tipus d'ones electromagnètiques, que també són lents. Per exemple, en els microscopis electrònics les lents són de caràcter magnètic.

En astrofísica és possible observar fenòmens de lents gravitatòries quan la llum procedent d'objectes molt llunyans passa a prop d'objectes massius, corbant-se en la seva trajectòria.

Lent de LuneburgModifica

La lent de Luneburg consisteix en una lent que té la propietat de concentrar els raigs d'una ona plana incident en un punt de la seva superfície, diametralment oposat a la direcció d'incidència. Com l'esfera té simetria de revolució, la propietat es compleix amb independència de la direcció d'incidència. La lent és una esfera de radi r0, amb un índex de refracció que varia d'acord amb la llei següent:  

En el centre de l'esfera l'índex de refracció val   i disminueix gradualment fins a la perifèria, on val 1.

En òptica és difícil aconseguir aquest control dels materials, però a freqüències de microones es pot fer si s'utilitzen lents de Lunenberg modificades com a reflectors retrodirectius com a radar: es recobreix la semiesfera posterior d'una lent de Lunenberg amb un material reflector, com per exemple alumini o coure, o així s'aconsegueix que l'ona incident i la reflectida tinguin la mateixa direcció.

Lent artificialModifica

Un altre tipus són les lents artificials, que són les que es construeixen amb materials artificials no homogenis, de manera que el seu comportament exhibeix índexs de refracció menors que la unitat,[3] i així, per exemple, es tenen lents biconvexes divergents. També en aquest cas, aquest tipus de lents són útils en microones i només últimament s'han descrit materials amb aquesta propietat a longituds d'ona òptiques.

La lent en la fotografiaModifica

Aquest dispositiu va ser aplicat com a peça dins la càmera estenopeica tan d'hora com es va conèixer la seva utilitat en l'àmbit fotogràfic. Aquest tipus de càmera plantejava alguns problemes; el temps d'exposició era massa larg, a vegades la nitidesa era insuficient i era impossible controlar amb exactitud l'enquadament.

Com a solució a aquesta situació, es col·locà la lent en el mateix lloc on hi trobariem l'estenop, però amb un orifici molt més gran. Aquest fet permet, a més a més d' un millor aprofitament de la intensitat lluminosa, que al mateix temps es mantingui la coorelació punt a punt entre l'objecte i la seva projecció en el pla focal. Tot i així, més endavant es trobarien altres dificultats en la utilització d'aquesta, com la creació d'aberracions cromàtiques (cercles de confusió), i una sobreexposició de la imatge.

Les lents úniques aplicades a una càmera han de ser convergents, tot i que algún objectiu concret o visor pot incloure alguna de divergent.

Elements de les lentsModifica

 
Elements de les lent. 

Les lents tenen una sèrie d'elements bàsics que hem de conèixer abans de començar el seu estudi:

  • Eix principal: l'eix que travessa les lents perpendicularment, es també el que només passen pel centre òptic.
  • Centre òptic: si és regular coincideix amb el centre geomètric de la lent. És el punt intern de la lent pel que tots els raigs de llum passen sense desviar-se.
  • Focus principal :Quan els reigs de llum travessen la lent i pateixen un canvi de direcció segons líndex de refracció, convergint en un punt a on es mostra la imatge fotografiada.
  • Distància focal (f'): la distància des del focus al centre òptic.

Formació d'imatges amb una lentModifica

Per a determinar d'una forma entenedora la formació d'imatges amb una lent es tracen dos raigs de llum qualsevol del punt lluminós d'un objecte i la seva intersecció després de la refracció ocasionada per la lent, així ens donarà la imatge desitjada. S'escullen dos raigs; un el què passa pel centre òptic, que no es desvia, i el que incideix en paral·lel al eix principal, que després d refractat passa pel focus.

La mida d'una imatge dependrà de la mida de l'objecte, de la distància de l'objecte al centre òptic i de la distància focal de la lent.[4]


La lent en l'ull humàModifica

 
Similituds càmera fotogràfica i ulll humà

El sistema d'una càmera fotogràfica és molt similar al de l'ull humà. Molts dels components d'aquesta es corresponen amb els de l'ull. Per exemple, el diafragma és el substitut de l'iris, el Sensor CCD fa la meteixa funció que la retina i la sensibilitat d'aquesta correspondría a l'ISO.

Aquí ens fixarem en la semblança de la còrnia i el cristal·lí amb la lent d'una càmera. Aquests són lents que enfoquen tots els raigs de llum en un punt exacte de la retina, com la lent fa en el pla focal de l'instrument fotogràfic. El mal funcionament o disseny d'aquesta té com a conseqüència un mal enfocament de la imatge. De la meteixa manera, si la cornea no té la curvatura adequada es produeix miopía o hipermetroía.

La distància entre el cristal·lí i la retina equival a la distància focal d'un objectiu.

ReferènciesModifica

  1. "¿Cuál es el origen de la palabra Lente?" a Planeta curioso (castellà)
  2. "Lent", article a Gran Enciclopèdia Catalana (accés el 2-02-08)
  3. Nota: Convé recordar que la velocitat de fase sí que pot ser més gran que la de la llum en el buit
  4. «Lentes convergentes y divergentes | Educaplus.org». [Consulta: 4 desembre 2019].

Vegeu tambéModifica

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Lent