Cómo funcionan las lentes
La lente distribuye la luz que sale de la luminaria y crea la distribución de la luz deseada.
Control de la luz
Las lentes se basan en un haz de luz que atraviesa la interfaz entre dos medios con densidades diferentes, como, por ejemplo, del aire al plástico o al vidrio. La lente suele estar fabricada en PMMA transparente (acrílico) con un alto grado de transparencia. Esto contribuye a una alta eficiencia energética, ya que el material absorbe muy poca luz. La lente puede tener formas convexas o cóncavas. Un disco de plástico prismático o grabado también funciona igual que una lente.
En una lente, hay básicamente dos fenómenos ópticos que se utilizan para controlar la luz: la refracción y la reflexión interna total.
Refracción
La refracción se produce cuando la luz pasa de un medio a otro con índices de refracción diferentes. Si la luz pasa de un medio más denso (por ejemplo, acrílico transparente) a uno menos denso (por ejemplo, el aire), se desviará en un ángulo mayor que el ángulo de incidencia, y viceversa. Las superficies paralelas provocan un desplazamiento paralelo de los rayos de luz.
Reflexión interna total
Si la luz procede del medio ópticamente más denso y el ángulo de incidencia es lo suficientemente grande, toda la luz se refleja de vuelta hacia el medio ópticamente más denso.
Un rayo que pasa desde un medio ópticamente más denso se refleja parcialmente y se transmite parcialmente con un ángulo mayor respecto a la normal. Cuando el ángulo de incidencia alcanza un valor suficientemente grande, toda la luz se refleja de nuevo hacia el interior del material.
La reflexión interna total se produce cuando:
- El rayo de luz pasa de un medio ópticamente más denso a un medio ópticamente menos denso.
- El ángulo de incidencia supera el ángulo crítico para la reflexión interna total. El ángulo crítico se define mediante la ley de Snell.