5. Le lenti

5 Le lenti

A differenza degli specchi, che sfruttano il fenomeno della riflessione della luce, le lenti svolgono la loro funzione grazie alla rifrazione della luce. Le lenti sono componenti essenziali degli strumenti ottici di cui l’uomo si serve per migliorare le sue capacità visive: occhiali, microscopi, cannocchiali… lenti di ingrandimento. Le lenti sono corpi di vetro, o di altro materiale trasparente, limitati da due superfici di cui almeno una è curva e può essere concava o convessa. Tali superfici deviano di un preciso angolo i raggi di luce che le attraversano: la rifrazione dei raggi avviene due volte, prima al passaggio dall’aria al vetro, quando la luce entra nella lente, e poi al passaggio dal vetro all’aria, quando la luce esce dalla lente.

Come sono fatte le lenti?

Osserva le lenti delle fotografie e gli schemi che rappresentano i loro elementi e il comportamento dei raggi luminosi quando le attraversano.

La lente della prima fotografia è più spessa al centro e più sottile ai bordi; si definisce lente convessa. Ha la proprietà di far convergere i raggi che vengono rifratti in un punto detto fuoco (F); per tale motivo è detta lente convergente e il suo fuoco è reale. La lente della seconda fotografia è più sottile al centro e più spessa ai bordi; si definisce lente concava. Ha la proprietà di far divergere i raggi che vengono rifratti e per tale motivo è detta lente divergente. In essa il fuoco è virtuale perché in esso non si incontrano i raggi luminosi ma solo i loro prolungamenti. Le lenti possono dunque essere convesse e perciò convergenti, come la comune lente d’ingrandimento, o concave perciò divergenti.

Si può vedere il fuoco di una lente convergente?

Il fuoco di una lente convergente, come la comune lente d’ingrandimento, viene chiamato così perché in esso si possono far convergere i raggi del Sole per bruciare un pezzo di carta o una foglia secca.

Il fuoco di una lente convergente può essere individuato facilmente:

- se poni la lente davanti a uno schermo bianco e la illumini con una sorgente luminosa, anche il Sole, vedrai che la grandezza dell’immagine ottenuta e la sua luminosità variano allontanando la lente dallo schermo (32 );

- quando l’immagine è ridotta a un puntino, il fuoco della lente si trova sullo schermo; è molto brillante perché tutta l’energia luminosa che arriva dalla sorgente è concentrata (33 ).

La misura della distanza tra la lente e lo schermo è detta distanza focale ed è diversa per ogni lente.

Quali tipi di immagine si ottengono da una lente convergente?

Se provi a osservare attraverso la lente di ingrandimento i caratteri di una pagina, dapprima l’immagine ti sembrerà “sfocata” (34), ma spostando avanti e indietro la lente troverai un punto in cui l’immagine appare nitida (35). Se allontani la lente dalla pagina, a un certo punto vedrai le lettere capovolte (36).

Per capire il motivo di tali differenti comportamenti osserva i disegni. Se la lettera che osservi è posta tra la lente e il suo fuoco l’immagine risulta diritta e ingrandita ( a ). Si tratta di un’immagine virtuale che non può essere raccolta su uno schermo ma si vede attraverso la lente. Se la lettera che osservi è a una distanza maggiore rispetto al fuoco della lente, l’immagine risulta capovolta e ingrandita ( b ). Si tratta di un’immagine reale che può essere raccolta su uno schermo.

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