Calculadora de aumento de una lente

Calcula el aumento óptico, la altura de imagen, la distancia focal y la orientación a partir de distancias de lente delgada.

Calcular el aumento de la lente
Usa una misma unidad de distancia; las etiquetas de los resultados suponen centímetros.

Acerca del aumento de una lente

El aumento lineal describe el tamaño de una imagen respecto al objeto que la produce. En una lente delgada, equivale a la distancia de imagen dividida entre la distancia del objeto, con signo negativo. Su valor absoluto indica la proporción de tamaños: dos significa que la imagen tiene el doble de altura, y un medio, que tiene la mitad. El signo informa sobre la orientación. Según la convención cartesiana estándar, un aumento negativo indica una imagen invertida y uno positivo, una imagen derecha. La altura de la imagen se obtiene multiplicando el aumento por la altura del objeto. Si un objeto de cinco centímetros tiene un aumento de menos uno, la imagen mide menos cinco centímetros. El signo negativo no expresa un tamaño físico negativo, sino que la imagen está invertida respecto al objeto. Esta distinción es importante en diagramas de rayos, cámaras, proyectores, microscopios y bancos ópticos. La calculadora también aplica la ecuación de lente delgada para hallar la distancia focal. Su inversa es igual a la suma de las inversas de las distancias del objeto y de la imagen; al despejar, resulta el producto de ambas distancias dividido entre su suma. Todas deben usar la misma unidad. Si se introducen en centímetros, la distancia focal y la altura de imagen se obtienen en centímetros. Convertir las tres entradas a milímetros mantiene el aumento y produce longitudes en milímetros. Las convenciones de signos varían entre libros y disciplinas de ingeniería. Esta herramienta usa distancias positivas para el caso habitual de un objeto real que forma una imagen real al otro lado de una lente convergente, lo que da un aumento negativo. Una imagen virtual puede representarse con una distancia de imagen negativa y producir un aumento positivo. Antes de comparar con un ejercicio o una especificación, confirma que se emplea la misma convención. El modelo de lente delgada supone una lente ideal cuyo espesor es despreciable frente a las distancias del objeto y la imagen. Las lentes compuestas reales tienen planos principales, aberraciones, aperturas finitas, distorsión y comportamiento dependiente de la longitud de onda. En fotografía puede indicarse la relación de reproducción en el sensor, mientras que telescopios y microscopios visuales suelen usar aumento angular, no lineal. Utiliza este resultado para óptica geométrica básica y diseño preliminar; cuando importen el espesor y las aberraciones, recurre a datos del fabricante o a un modelo óptico completo.

Ejemplos de aumento de lentes

Distancias y alturaPropiedades calculadasInterpretación
do 20 cm, di 20 cm, ho 5 cmM -1; hi -5 cm; f 10 cmImagen real, invertida y del mismo tamaño.
do 30 cm, di 15 cm, ho 8 cmM -0.5; hi -4 cm; f 10 cmImagen real, invertida y reducida.
do 15 cm, di 30 cm, ho 2 cmM -2; hi -4 cm; f 10 cmImagen real, invertida y ampliada.
do 10 cm, di -20 cm, ho 3 cmM 2; hi 6 cm; f 20 cmImagen virtual, derecha y ampliada según esta convención.

Cómo calcular el aumento de una lente

  1. Mide la distancia del objeto desde el plano de referencia de la lente con la convención de signos elegida.
  2. Introduce la distancia de imagen correspondiente en la misma unidad.
  3. Introduce la altura física del objeto en esa unidad.
  4. Selecciona Calcular propiedades de la lente para obtener aumento, altura de imagen, distancia focal y orientación.
  5. Interpreta una altura o aumento negativos como imagen invertida, no como tamaño físico negativo.

Preguntas frecuentes sobre aumento de lentes

¿Qué significa un aumento negativo?

Indica que la imagen está invertida respecto al objeto. Su valor absoluto sigue expresando la proporción entre el tamaño de la imagen y el objeto.

¿El aumento tiene unidad?

No. El aumento lineal es una razón entre dos longitudes y no tiene dimensiones. Las alturas, distancias y distancia focal deben usar unidades coherentes.

¿Cuál es la ecuación de lente delgada?

La inversa de la distancia focal equivale a la suma de las inversas de las distancias del objeto y de la imagen. Relaciona las tres distancias principales de una lente delgada ideal.

¿Puedo calcular una imagen virtual?

Sí. Introduce una distancia de imagen negativa con la convención utilizada aquí. El aumento positivo resultante indica una imagen virtual derecha.

¿Es lo mismo que el aumento de un telescopio?

No. Esta calculadora ofrece el aumento lineal entre imagen y objeto. Los telescopios y microscopios visuales suelen especificar aumento angular, calculado con otras fórmulas.