¿Por qué, cuando una lente se sumerge en agua, aumenta su distancia focal?

Muchas buenas respuestas ya. Lo único que agregaría es que la extensión del cambio en la longitud focal depende de la curvatura de la superficie de la lente que está en contacto con el agua. Una cámara para usar bajo el agua puede usar una lente en contacto con agua en su cara frontal pero con aire en el interior. Si la superficie frontal es plana, habrá pocos cambios en la distancia focal ya sea sumergida en agua o aire. Esto es invaluable cuando se mueve la cámara entre el agua y el aire, ya que elimina la necesidad de un reenfoque significativo.

Puede ser interesante saber que la mayor parte del enfoque en el ojo humano se logra mediante la curvatura en la superficie externa del globo ocular, no la lente interna (cuya función clave es proporcionar una capacidad de enfoque más pequeña pero variable). (La lente interna está sumergida en un líquido cuyo índice de refracción es más similar al de la lente).

Dado que el índice de refracción relativo del vidrio con respecto al agua es menor que el del vidrio con respecto al aire, la curvatura de la luz en la interfaz del agua del vidrio es menor y, por lo tanto, un haz de luz paralelo que cae sobre la lente se dobla menos, para se encuentran en un punto del eje principal y, por lo tanto, la lente tiene más distancia focal en el agua que en el aire.

De acuerdo con la ley de Snell
sinQ1 / sinQ2 = V1 / V2
en la figura Q1, Q2, V1 y V2 son ángulos y velocidad de la luz respectivamente.

Lente en el aire
el índice de refracción es 1.5

En tu caso:
Lente sumergida en agua.
El rayo de luz directo pasa del vidrio al agua en el lado derecho de la lente. El índice de refracción para el sistema de agua y vidrio es
velocidad de la luz en el agua / velocidad de la luz en el vidrio
2.255 * 10 ^ 8/2 * 10 ^ 8 = 1.1275

más el índice de refracción más el haz de luz se dobla de lo normal mientras viaja desde un medio de alta densidad a medio de baja densidad y, por lo tanto, la distancia focal es menor.

El índice de refracción de la lente sumergida en agua es menor que el de la lente en el aire, por lo que de acuerdo con el valor del índice de refracción, la distancia focal cambiará.

en el caso 2 la distancia focal es mayor que el caso 1.

La longitud focal de una lente (delgada) en el aire se calcula mediante la fórmula:

donde f es la distancia focal, r 1 y r 2 el radio de curvatura de las superficies de la lente yn el índice de refracción relativo entre el aire y el vidrio. El valor típico de n en este caso es aproximadamente: n = 1.5

Si coloca la lente en el agua, se aplica la misma fórmula, pero ahora, el índice de refracción relativo entre el agua y el vidrio es igual a: n = 1.1. Así, la f tendrá otro valor.

Gracias por A2A.

El aire, el agua y el vidrio tienen diferentes índices de refracción. Este es un nombre dado a una propiedad de materiales que afecta la dirección de un rayo de luz que cruza un límite entre dos materiales. Está relacionado con la velocidad de la luz en esos materiales. Este ángulo de refracción afecta la longitud focal de una lente.

En el caso de que haya obtenido alguna información sobre la longitud central de una LENTE, la respuesta sería distintiva. Las lentes funcionan por REFRACCIÓN, no por reflexión, y el punto de refracción depende del contraste entre el ritmo de la luz en la lente y el medio que lo abarca. En el momento en que se sumerge en agua, la distinción entre el ritmo de la luz en la lente y el medio que lo abarca no es exactamente la distinción cuando está en el aire, y la longitud central de una lente sería más prominente sumergida.

¡La longitud focal definitivamente no cambiará! Es la distancia entre el plano de la lente y el plano de la imagen. No se está cambiando en absoluto.

El ángulo de visión disminuirá debido a una mayor relación de refracción del agua en comparación con el aire. Esto le dará la impresión de una mayor distancia focal.

Sumerja la lente en aceite (¡lo siento por la lente!), Le dará un ángulo de visión aún más bajo. Si puede permitirse un pequeño experimento costoso, sumerja (!) La lente pobre en una caja de diamantes, puede tener la impresión de una distancia focal aún mayor.

para responderlo simplemente, sí lo hace.