Óptica

Lente del fabricante (de radios)

La distancia focal de esta lente viene de sus curvaturas y el índice del vidrio: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

Lente del fabricante (de radios) — simulación interactiva de Óptica. La distancia focal de esta lente viene de sus curvaturas y el índice del vidrio: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Ecuación del fabricante de lentes

La distancia focal de esta lente proviene de las curvaturas de sus superficies y del índice del vidrio: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂).

La fórmula del fabricante de lentes 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) muestra que la distancia focal surge de las curvaturas y el índice del vidrio. Este preset construye una lente a partir de radios explícitos para que puedas comprobar cómo una curvatura más fuerte o un vidrio de mayor índice acortan f.

• Ecuación del fabricante de lentes 1/f = (n−1)(1/R₁−1/R₂)
• f de curvaturas

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

La distancia focal de una lente proviene de su índice de vidrio y de la curvatura de sus dos superficies. ¿Hacer una superficie más plana (mayor radio de curvatura) aumenta o disminuye la distancia focal?

Predicciones para pesar

• Aumenta: una superficie más plana (radio más grande) desvía la luz con menos fuerza, dando una distancia focal más larga.
• Una superficie más plana disminuye la distancia focal.
• La curvatura de la superficie no afecta la distancia focal, solo el índice del vidrio.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Primer radio de superficie R₁ (cm)

Lo que mides:

• Longitud focal f (cm)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido del fabricante de lentes y presione Restablecer. Esta lente tiene índice n = 1.5, con su segundo radio de superficie fijado en R₂ = −20 cm.
2. Habilite la lectura de distancia focal.
3. Establezca el radio de curvatura de la primera superficie para cada prueba y registre la distancia focal resultante.

Ecuación rectora

Ecuación de Lensmaker — 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂)

La distancia focal de una lente delgada proviene directamente de su índice de vidrio y de ambas curvaturas de la superficie: 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂). Así es como un diseñador de lentes predice el comportamiento óptico a partir de parámetros físicos de fabricación.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule f a partir de 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂) usando n = 1.5, R₂ = −20 cm. Compare con la tabla.
• Explique, utilizando la ecuación del fabricante de lentes, por qué aumentar R₁ (hacer que la primera superficie sea más plana/menos curvada) aumenta la distancia focal: una lente más plana desvía menos la luz.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Esta lente tiene R₁ > 0 y R₂ < 0: ambas superficies sobresalen hacia afuera (una lente biconvexa), la forma convergente común más fuerte. Explique, utilizando la ecuación del fabricante de lentes, por qué una lente planoconvexa (un lado plano, R = ∞) tiene una distancia focal más larga que una lente biconvexa del mismo vidrio y curvatura comparable.
• Los fabricantes de lentes para gafas eligen las curvaturas de la superficie (no solo el índice del vidrio) para lograr una distancia focal prescrita mientras controlan el peso y el grosor del borde. Explique por qué dos pares diferentes (R₁, R₂) podrían dar exactamente la misma distancia focal, utilizando la estructura de la ecuación del fabricante de lentes.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido al fabricante de lentes
2. Selecciona la lente
3. Pulsa Reproducir
4. La curvatura fija la distancia focal
5. Abre el Inspector
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Ecuación de las lentes delgadas