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En óptica , una imagen se define como el conjunto de puntos focales de los rayos de luz que provienen de un objeto. Una imagen real es el conjunto de puntos focales creados realmente por rayos convergentes/divergentes, mientras que una imagen virtual es el conjunto de puntos focales creados por extensiones de rayos divergentes o convergentes. En otras palabras, una imagen real es una imagen que se encuentra en el plano de convergencia de los rayos de luz que se originan en un objeto determinado. Algunos ejemplos de imágenes reales incluyen la imagen producida en un detector en la parte posterior de una cámara y la imagen producida en la retina del globo ocular (la cámara y el ojo enfocan la luz a través de una lente convexa interna).
En los diagramas de rayos (como las imágenes de la derecha), los rayos de luz reales siempre se representan mediante líneas continuas y completas; los rayos de luz percibidos o extrapolados se representan mediante líneas discontinuas. Una imagen real se produce en los puntos en los que los rayos convergen realmente, mientras que una imagen virtual se produce en los puntos en los que los rayos parecen divergir.
Las imágenes reales se pueden producir mediante espejos cóncavos y lentes convergentes , sólo si el objeto se coloca más lejos del espejo/lente que el punto focal, y esta imagen real está invertida. A medida que el objeto se acerca al punto focal, la imagen se acerca al infinito, y cuando el objeto pasa el punto focal, la imagen se vuelve virtual y no está invertida (imagen vertical). La distancia no es la misma que la del objeto a las lentes.
Las imágenes reales también pueden ser inspeccionadas por una segunda lente o sistema de lentes. Este es el mecanismo que utilizan los telescopios , binoculares y microscopios ópticos . La lente objetivo recoge la luz del objeto y proyecta una imagen real dentro de la estructura del instrumento óptico. Una segunda lente o sistema de lentes, el ocular , proyecta luego una segunda imagen real sobre la retina del ojo.