4.

Lenti convergenti

Esistono essenzialmente tre tipi di lenti convergenti, a seconda della combinazioni delle superfici che le delimitano: le biconvesse, le piano-convesse e le concavo-convesse. Le prime sono delimitate da due calotte sferiche rivolte l’una in opposizione all’altra; le piano-convesse sono delimitate da una superficie sferica e una piana; le concavo-convesse da una superficie concava e una convessa.

Se si pone una lente convergente davanti a un oggetto illuminato e uno schermo al di là della lente, quest’ultimo raccoglie dell’oggetto un’immagine capovolta e ingrandita. Variando la distanza tra l’oggetto e la lente, varia anche la posizione del fuoco sull’asse ottico; nell’approssimazione di lente sottile (valida se lo spessore della lente è trascurabile rispetto al raggio di curvatura), detta f la distanza focale, p la distanza tra l’oggetto e la lente e q quella tra la lente e l’immagine, vale la formula dei punti coniugati:

1/p + 1/q = 1/f

In funzione delle stesse grandezze si può esprimere anche il potere di ingrandimento di una lente convergente. Definito come il rapporto tra le dimensioni lineari i dell’immagine e quelle o dell’oggetto (i/o), risulta pari al rapporto tra la distanza q e la distanza p:

i/o = q/p.

Se la distanza dell'oggetto è maggiore della distanza focale, una lente convergente forma un'immagine reale, capovolta e rimpicciolita; se è minore della lunghezza focale, l'immagine è virtuale, diritta e ingrandita. È il caso di una lente di ingrandimento: l'angolo a cui l'occhio percepisce l'immagine ingrandita (la sua dimensione angolare apparente) è maggiore di quello che sarebbe definito dal medesimo oggetto osservato direttamente, a distanza normale. Il rapporto tra questi due angoli prende il nome di potere di ingrandimento angolare della lente. Una lente dotata di piccola distanza focale forma un'immagine virtuale che definisce un angolo maggiore e dunque ha un potere di ingrandimento più alto.

Sono lenti convergenti quelle utilizzate per corregere l’ipermetropia, il difetto della vista per il quale l’immagine non si forma sulla retina, ma dietro di essa.