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Cuando se analiza la marcha de rayos a través de lentes convergentes o divergentes delgadas, se utiliza con mucha frecuencia que el rayo o los rayos incidentes sobre la lente sean paralelos al eje óptico o que los rayos refractados lo sean. Sin embargo hay circunstancias en las que se quiere averiguar la formación de una imagen de un objeto que no está en el eje óptico, por lo que sus rayos paralelos son oblícuos al mismo o bien los rayos refractados han de salir paralelos, formándose su imagen en el infinito, pero teniendo un ángulo con el eje óptico. La marcha de estos rayos es más compleja, pero ateniéndose a unas pocas reglas se puede realizar su trazado de una forma rápida.
Marcha de rayos incidentes paralelos al eje óptico en una lente convergente
Un rayo incidente paralelo al eje óptico se refracta en la lente convergente y pasa por el foco imagen F’ de la lente
Marcha de rayos que pasan por el foco objeto F de una lente convergente
Un rayo que pase por el foco objeto de una lente convergente, se refracta y sale paralelo al eje óptico.
Marcha de rayos incidentes y paralelos al eje óptico en una lente divergente
Un rayo incidente paralelo al eje óptico de una lente divergente, se refracta y sale de tal manera que su prolongación pasa por el foco imagen, situado a la izquierda de la lente.
Marcha de rayos cuyas prolongaciones pasan por el foco objeto de una lente divergente.
Un rayo incidente en la lente divergente cuya prolongación pase por el foco objeto F, situado a la derecha de la lente, se refracta en la misma y sale paralelo al eje óptico.
Marcha de rayos que inciden en una lente convergente y que se cortan en un punto del plano focal objeto.
Un rayo oblícuo al eje óptico que pase por el centro óptico O, no se desvía. Este rayo cortará al plano focal objeto, perpendicular al eje óptico en el foco objeto, en un punto. Cualquier rayo que pase por dicho punto saldrá paralelo al primer rayo.
Marcha de rayos oblícuos al eje óptico y paralelos que inciden sobre una lente convergente.
Un rayo oblícuo al eje óptico que pase por el centro óptico O, no se desvía al atravesar la lente. Este rayo cortará al plano focal imagen en un punto. Cualquier paralelo al anterior se refractará en la lente pasando por dicho punto.
Marcha de rayos que inciden en una lente divergente y cuyas prolongaciones que se cortan en un punto del plano focal objeto.
El rayo oblícuo al eje óptico que pase por el centro óptico O, no se desvía y cortará al plano focal objeto, situado a la derecha de la lente, en un punto P. Los demás rayos oblícuos incidentes en la lente divergente y cuyas y cuyas prolongaciones pasen por P, se refractarán saliendo paralelos al primer rayo.
Si se desea trazar la marcha de un solo rayo, por ejemplo el superior de la figura, se dibujará su prolongación hasta el punto P en el plano focal objeto. Se trazará un rayo auxiliar que pasará por el centro óptico O y por P, que no se desviará. El rayo superior refractado será paralelo al que pasa por O.
Marcha de rayos oblícuos al eje óptico y paralelos entre sí.
Un rayo oblícuo al eje óptico y que pase por el centro óptico O, no se desviará. Este rayo cortará al plano focal imagen, situado a la izquierda de la lente, en un punto P. Cualquier otro rayo paralelo al anterior se refractará de manera que su prolongación pasará por el punto P.
Ha sido casual en la imagen que el rayo superior refractado parezca ser paralelo al eje óptico
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