Entenda a geometria das lentes ópticas

Quando os designers ópticos falam sobre lentes ópticas, eles estão se referindo a um único elemento de lente ou a um grupo de elementos de lente (Figura 1). Exemplos de lentes monolíticas incluem lentes planocôncavas (PCX), lentes duplamente côncavas (DCX), lentes asféricas, etc. Exemplos de componentes compostos são lentes de imagem telecentradas, objetivos com correção infinita, extensores de feixe, etc. Cada combinação consiste em uma série de elementos de lente, cada um com uma geometria específica que controla a luz de sua própria maneira.

Figura 1: Lente planocôncava (elemento único à esquerda) e lente de imagem telecentrada (combinação de elementos à direita)

Lei da refração de Snell

Antes de aprofundar em cada tipo de geometria de lente, considere como as lentes ópticas dobram a luz usando propriedades de refração. A refração é a forma como a luz se desvia de uma certa quantidade ao entrar ou sair de um meio. A desvio é uma função do índice de refração do meio e do Ângulo da luz em relação à normal da superfície. Essa propriedade é regida pela Lei da Refração de Snell (equação 1), onde n1 é o índice de refração do meio incidente, θ1 é o Ângulo da luz incidente, n2 é o índice do meio refrator, e θ2 é o Ângulo da luz refratada. A lei de Snell descreve a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de transmissão da luz enquanto ela viaja através de vários meios (Figura 2).

Lei da refração de Snell

Antes de aprofundar em cada tipo de geometria de lente, considere como as lentes ópticas dobram a luz usando propriedades de refração. A refração é a forma como a luz se desvia de uma certa quantidade ao entrar ou sair de um meio. A desvio é uma função do índice de refração do meio e do Ângulo da luz em relação à normal da superfície. Essa propriedade é regida pela Lei da Refração de Snell (equação 1), onde n1 é o índice de refração do meio incidente, θ1 é o Ângulo da luz incidente, n2 é o índice do meio refrator, e θ2 é o Ângulo da luz refratada. A lei de Snell descreve a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de transmissão da luz enquanto ela viaja através de vários meios (Figura 2).

Figura 2: Lei da refração de Snell