Lenti ottiche

Corpo di vetro o altro materiale trasparente sagomato in modo da rifrangere la luce proveniente da un oggetto e crearne un'immagine reale o virtuale. Le lenti a contatto e le lenti degli occhiali da vista sono progettate in modo da deviare lungo direzioni opportune i cammini dei raggi luminosi e sopperire quindi ai difetti della vista. Particolari tipi di lenti sono usati invece in sistemi ottici quali le macchine fotografiche (vedi Fotografia), i microscopi e i telescopi. Negli strumenti a immagine che sfruttano radiazioni elettromagnetiche non visibili si impiegano dispositivi appositi che svolgono il ruolo delle lenti ottiche, come le lenti magnetiche nei microscopi elettronici.

Fabbricazione

La maggior parte delle lenti vengono realizzate con vetri di alta qualità, detti vetri ottici, assolutamente privi di bolle e impurezze. Il processo di fabbricazione consiste di diversi stadi: dapprima si prepara uno sbozzo di lente dal pezzo di vetro, tenendo quest'ultimo contro una sottile ruota metallica in rotazione, avente il bordo coperto di polvere di diamante; quindi, attraverso molature successive si abbozza e si perfeziona la superficie della lente, conferendole la forma concava o convessa desiderata. Il trattamento finale è la pulitura, con acqua e ossido ferrico. Quando la lente è ultimata, vengono molati i bordi fino a quando il centro geometrico della lente non viene a coincidere con quello ottico. Quest'ultimo è il punto della lente che giace sul suo asse e che ha la caratteristica di non deviare i raggi di luce che lo attraversano.

Proprietà

Le proprietà ottiche delle lenti singole o dei sistemi di lenti sono determinate da due fattori: la distanza focale e il rapporto tra quest'ultima e il diametro. La distanza focale di una lente è la distanza tra il centro della lente e il punto in cui si forma l'immagine di un oggetto posto all'infinito. Può essere misurata in due modi diversi: nelle unità di misura di lunghezza ordinarie, oppure in termini di diottrie. Una diottria è il reciproco della distanza focale espressa in metri; quindi una lente da una diottria è caratterizzata da una distanza focale di 1 m, una lente da due diottrie ha distanza focale di 0,5 m, e così via. Il rapporto tra la distanza focale e il diametro esprime invece il potere di raccolta della luce, o la 'velocità' della lente.

Lenti biconvesse

Una lente biconvessa è più spessa al centro e più sottile ai bordi, cosicché la luce che l'attraversa converge. L'immagine di un oggetto visto attraverso di essa risulta a fuoco solo se l'oggetto si trova a una determinata distanza dalla lente, dipendente dalla forma di quest'ultima. Il cristallino dell'occhio umano è una lente biconvessa elastica, capace di cambiare forma (e quindi punto focale) a seconda della distanza da mettere a fuoco.

Lenti biconcave

Una lente biconcava è più spessa ai bordi e più sottile al centro, cosicché la luce che la attraversa diverge. A differenza delle lenti convesse, essa produce un'immagine virtuale, ossia non generata dai raggi luminosi emergenti dalla lente, bensì dai loro prolungamenti. Tale immagine è più piccola dell'oggetto e si forma davanti a quest'ultimo. Le lenti biconcave compensano la miopia, facendo sì che l'immagine si formi sulla retina e non davanti a essa.