Instrumentos Ópticos
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Actividad de Aprendizaje: |
Describe el funcionamiento de
algunos instrumentos ópticos elementales. |
Microscopio Simple
Consta de una sola lente de aumento y el ejemplo más claro es una lupa. Vea
la siguiente figura:
Figura 143. Una lupa es un ejemplo de microscopio simple.
El siguiente esquema muestra su funcionamiento:
La
luz reflejada por el objeto se refracta en la lente, produciendo una imagen de
mayor tamaño que el objeto. La amplificación típica de estos dispositivos es de
entre 2X a 6X, pero pueden llegar a conseguirse hasta 30X. Para amplificaciones
superiores a 30X se debe emplear un microscopio compuesto.
Figura 144. Funcionamiento de un microscopio simple.
Microscopio Compuesto
Un microscopio compuesto elemental consta de dos lentes (ocular
y objetivo). La amplificación total puede calcularse multiplicando la
amplificación del ocular por la amplificación del objetivo; por ejemplo, un
ocular con amplificación de 10X acoplado a un objetivo con amplificación de 40X
produce una amplificación total de 400X. Vea la siguiente figura:
Figura 145. Microscopio compuesto.
El siguiente esquema muestra su funcionamiento:
La
luz reflejada por el objeto se refracta inicialmente en la lente “objetivo”,
produciéndose hi (Primera
Imagen). La imagen hi
funciona como objeto para la lente “ocular”. Los rayos de luz de la “primera imagen”
son refractados ahora por la lente “ocular”, produciéndose h’i (Imagen Final).
Figura 146. Funcionamiento de un microscopio compuesto.
Telescopio de Refracción
Existen varios tipos de telescopios; nosotros sólo analizaremos
el llamado telescopio de refracción, el cuál consta de dos lentes (ocular y objetivo),
y está diseñado para permitir ver objetos distantes como si estuvieran cerca de
nosotros. Vea la siguiente figura:
Figura 147. Telescopio.
El siguiente esquema muestra su funcionamiento:
Como
se puede observar, la función del “objetivo” es reunir una mayor cantidad de
rayos de luz, los cuales posteriormente se conducen hacia el “ocular” que
finalmente amplifica la imagen. Entre más grande sea el “objetivo”, será mejor
la imagen formada. Por ejemplo, un telescopio con un “objetivo” de 60 mm de
diámetro puede llegar a tener una amplificación máxima útil (sin deformar las
imágenes) de 141X.
Figura 148. Funcionamiento de un telescopio de refracción.
La potencia o poder de amplificación de un telescopio se
entiende como el número de veces que nos acerca al objeto. Ejemplo: si nosotros
estamos observando un objeto que se encuentra a 100 metros y lo vemos con una
potencia 10X, equivale a dividir 100/10 = 10, es decir, sería el equivalente a
estar a 10 metros del objeto. Si la potencia fuera de 20X entonces 100/20 = 5,
equivalente a estar a 5 metros del objeto.
Ojo Humano
El ojo humano es el sistema óptico que nos permite contar con el
sentido de la vista. Vea la siguiente
figura:
Figura 149. El ojo humano es un sistema óptico.
El cristalino es una lente convergente. Su propósito principal consiste en permitir enfocar objetos situados a
diferentes distancias. Este objetivo se consigue mediante un aumento de
su curvatura y de su espesor, proceso que se denomina acomodación.
El cristalino se caracteriza por su alta concentración en proteínas, que
le confieren un índice de refracción más elevado que los fluidos que lo rodean.
Este hecho es el que le otorga su capacidad
para refractar la luz, ayudando a la córnea a formar las
imágenes sobre la retina. La córnea actúa como el lente más externo del
ojo. Su función es como un cristal que controla el enfoque y la entrada de la
luz al ojo. La córnea contribuye con el 65% a 75% de poder de enfoque del ojo.
Cuando la luz toca la córnea, la dobla o refracta dentro del cristalino.
Después el cristalino reenfoca esa luz hacia la retina, una capa de tejido
celular sensible a la luz que cubre la parte trasera del ojo, la cual comienza
la transformación de luz hacia la visión.
Los principales defectos que se presentan en un ojo humano se
resumen en el siguiente esquema:
Figura 150. Principales defectos del ojo humano.
