Come Calcolare la Distanza Focale: Equazione della Lente Sottile e Metodo Sperimentale
La distanza focale (f) è la distanza dal centro della lente al punto focale (raggi paralleli convergono). Due modi per trovarla.
1. Equazione della Lente Sottile (Calcolo)
1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ - f = distanza focale
- dₒ = distanza oggetto (lente a oggetto)
- dᵢ = distanza immagine (lente a piano immagine nitido)
Tutte le distanze misurate dal piano principale della lente. Convenzione dei segni: oggetto/immagine reale positivo (Gaussiano).
2. Metodo Sperimentale (Test su Banco)
- Banco ottico: sorgente luminosa (oggetto), lente, schermo bianco.
- Sposta la lente finché si forma un'immagine nitida sullo schermo.
- Misura dₒ (oggetto→lente) e dᵢ (lente→schermo).
- Inserisci nell'equazione → risolvi per f.
Approssimazione Rapida (Oggetto Lontano)
Se l'oggetto è "all'infinito" (luce collimata / lontano), l'immagine si forma al piano focale: f ≈ dᵢ. Punta la lente verso il sole/finestra luminosa; misura lente-punto nitido su carta.
Formula del Costruttore di Lenti (Progettazione)
1/f = (n-1) [1/R₁ - 1/R₂ + (n-1)d/(n R₁ R₂)] n = indice di rifrazione, R₁/R₂ = raggi di curvatura delle superfici, d = spessore al centro. Per lente sottile (d≈0): 1/f = (n-1)(1/R₁ - 1/R₂).
Contesto Fotografico
La lunghezza focale della lente è fissa (fissa) o variabile (zoom). Segnata sul barilotto (es. 50mm). Lunghezza focale equivalente (fattore di ritaglio) si adatta alla dimensione del sensore: APS-C ×1,5, M4/3 ×2, 1″ ×2,7.