Óptica geométrica: lentes y espejos

FALSA.

La lupa es una única lente convergente de distancia focal pequeña (unos centímetros). El objeto se coloca entre el foco objeto y la lente ($|s| < f'$). Con el convenio de signos habitual (luz de izquierda a derecha, $s < 0$ para un objeto real), la ecuación de las lentes delgadas da:$$\frac{1}{s'} - \frac{1}{s} = \frac{1}{f'}\quad\Longrightarrow\quad \frac{1}{s'} = \frac{1}{f'} + \frac{1}{s}$$Como $|s| < f'$, el término $1/s$ (negativo) pesa más que $1/f'$ y sale $s' < 0$: la imagen está en el mismo lado que el objeto. Por ejemplo, con $f' = 5\ \text{cm}$ y el objeto a $s = -4\ \text{cm}$:$$\frac{1}{s'} = \frac{1}{5} - \frac{1}{4} = -\frac{1}{20}\quad\Longrightarrow\quad s' = -20\ \text{cm}\qquad A_L = \frac{s'}{s} = \frac{-20}{-4} = 5$$En el trazado de rayos, el rayo paralelo al eje sale refractado pasando por el foco imagen, y el que pasa por el centro óptico no se desvía. Al otro lado de la lente esos dos rayos se separan: son sus prolongaciones hacia atrás las que se cortan, delante del objeto. La imagen es virtual, derecha y mayor, que es justo lo que busca una lupa. Si el objeto se pone en el foco, la imagen se va al infinito y el ojo la ve sin acomodar; el aumento angular es entonces $M = 0{,}25\ \text{m}/f'$.

El instrumento que sí usa dos lentes llamadas objetivo y ocular es el microscopio: el objetivo (convergente, de focal muy corta) forma una imagen real, invertida y mayor del objeto, y el ocular actúa como una lupa sobre esa imagen. El anteojo astronómico también tiene objetivo y ocular, pero sirve para observar objetos lejanos.