A distância focal da lente indica a que distância da lente uma imagem focada é criada, se os raios de luz que se aproximam da lente são paralelos. Uma lente com mais "poder de flexão" tem uma distância focal mais curta, porque altera o caminho dos raios de luz com mais eficiência do que uma lente mais fraca. Na maioria das vezes, você pode tratar uma lente como fina e ignorar qualquer efeito da espessura, porque a espessura da lente é muito menor que a distância focal. Mas para as lentes mais grossas, a espessura delas faz diferença e, em geral, resulta em uma distância focal menor.

TL; DR (muito tempo; não leu)

Fornecido todos os outros aspectos da lente são iguais, uma lente mais grossa reduzirá a distância focal ( f
) em comparação com uma lente mais fina, pela equação do fabricante da lente:

(1 / f
) \u003d ( n
- 1) × {(1 / R
<sub>1) - (1 / R
2) + [( n
- 1) t
/ nR " 1 R
2]}</sub>

Onde t
significa a espessura da lente, n
é o índice de refração e R
_{1 e R
2 descrevem a curvatura da superfície em ambos os lados da lente.
A equação do criador de lentes}

A equação do criador de lentes descreve a relação entre a espessura da lente e sua distância focal ( f
):

(1 / f
) \u003d ( n
- 1) × {(1 / R
<sub>1) - (1 / R
2) + [( n
- 1) t
/ nR
1 R
< sub> 2]}</sub>

Existem muitos termos diferentes nessa equação, mas as duas coisas mais importantes a serem observadas são que o t
representa a espessura da lente e o foco length é o número recíproco do resultado no lado direito. Em outras palavras, se o lado direito da equação for maior, a distância focal será menor.

Os outros termos que você precisa conhecer a partir da equação são: n
é a refração índice da lente, e R
_{1 e R
2 descrevem a curvatura das superfícies da lente. A equação usa " R
" porque significa raio; portanto, se você estender a curva de cada lado da lente em um círculo inteiro, o valor R
(com o índice 1 para o O lado em que a luz entra na lente e 2 no lado em que deixa a lente) indica o raio desse círculo. Portanto, uma curva mais rasa terá um raio maior.
Espessura da lente}

O t
aparece no numerador da última fração na equação do fabricante da lente e você adiciona este termo nas outras partes do lado direito. Isso significa que um valor maior de t
(isto é, uma lente mais grossa) fará com que o lado direito tenha um valor maior, desde que os raios de qualquer metade da lente e o índice de refração permaneçam os mesmos. Como o recíproco desse lado da equação é a distância focal, isso significa que uma lente mais grossa geralmente terá uma distância focal menor do que uma lente mais fina.

Você pode entender isso intuitivamente porque a refração dos raios de luz quando eles entram no vidro (que tem um índice de refração mais alto que o ar) permitem que a lente cumpra sua função, e mais vidro geralmente significa mais tempo para que a refração ocorra.
A curvatura da lente

Os termos R são uma parte essencial da equação do fabricante da lente e aparecem em todos os termos no lado direito. Eles descrevem a curvatura da lente e todos eles aparecem nos denominadores das frações. Isso corresponde a um raio maior (isto é, uma lente menos curvada) produzindo uma maior distância focal em geral. Observe que o termo que contém apenas R
_{2 é subtraído da equação, o que significa que um valor menor R
2 (uma curva mais pronunciada) reduz a valor do lado direito (e, portanto, aumenta a distância focal), enquanto um valor R
1 maior faz o mesmo. No entanto, ambos os raios aparecem no último termo, e menos curvatura para qualquer parte nesse caso aumenta a distância focal.
O índice de refração}

O índice de refração do vidro usado na lente ( n
) também afeta a distância focal, como mostra a equação do fabricante da lente. O índice de refração do vidro varia de cerca de 1,45 a 2,00 e, em geral, um índice de refração maior significa que a lente curva a luz com mais eficiência, reduzindo assim a distância focal da lente.