INSTRUMENTOS ÓPTICOS

5/7/2018 INSTRUMENTOS ÓPTICOS - slidepdf.com

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INSTRUMENTOS ÓPTICOS

ESPEJO: Dispositivo óptico, generalmente de vidrio, con una superficie lisa y pulida,que forma imágenes mediante la reflexión de los rayos de luz.

El método original para fabricar espejos de vidrio consistía en 'azogar' una lámina devidrio, recubriéndola con una amalgama de mercurio y estaño. La superficie delvidrio se recubría de hojas de papel de estaño, que se alisaban y se cubrían demercurio. Mediante pesos de hierro se apretaba firmemente un paño de lana contrala superficie durante un día aproximadamente. Después se inclinaba el vidrio, con loque el mercurio sobrante escurría y la superficie interior quedaba reluciente. Elprimero en intentar cubrir el reverso del vidrio con una solución de plata fue elquímico alemán Justus von Liebig, en 1836; desde entonces se han desarrolladodiferentes métodos que se basan en la reducción química a plata metálica de unasal de plata. En la actualidad, para fabricar espejos según este principio, se corta

una plancha de vidrio del tamaño adecuado y se eliminan todos sus defectospuliéndola con rojo de joyero. El vidrio se frota y se baña con una disoluciónreductora como cloruro de estaño, tras lo cual se coloca el vidrio sobre un soportehueco de hierro colado, se cubre con fieltro y se mantiene caliente con vapor.Después se vierte una disolución de nitrato de plata sobre el vidrio y se deja reposar durante aproximadamente una hora. El nitrato de plata se reduce a plata metálica,con lo que se forma gradualmente un reluciente depósito de plata que se deja secar,se cubre con goma laca y se pinta. En otros métodos de fabricación de espejos, seañade a la disolución de plata un agente reductor, como formaldehído o glucosa.Frecuentemente, los compuestos químicos para el plateado se aplican en forma deaerosol. A veces, algunos espejos especiales se recubren de metal vaporizandoeléctricamente plata sobre ellos en un vacío. Muchas veces, los espejos grandes serecubren de aluminio con este mismo sistema.

Además de su uso habitual en el hogar, los espejos se emplean en aparatoscientíficos; por ejemplo, son componentes importantes de los microscopios y lostelescopios.

PRISMA (OPTICA): Bloque de vidrio u otro material transparente que tiene la mismasección transversal (generalmente un triángulo) en toda su longitud. Los dos tipos deprisma más frecuentes tienen secciones transversales triangulares con ángulos de

60 o de 45º. Los prismas tienen diversos efectos sobre la luz que pasa a través deellos.

Cuando se dirige un rayo de luz hacia un prisma, sus componentes de distintoscolores son refractados (desviados) en diferente medida al pasar a través de cadasuperficie, con lo que se produce una banda coloreada de luz denominada espectro.Este fenómeno se conoce como dispersión cromática, y se debe al hecho de que losdiferentes colores de la luz tienen distintas longitudes de onda, y son más o menosfrenados al pasar a través del vidrio: la luz roja es la que resulta menos frenada, y lavioleta la que más. El físico británico del siglo XVII Isaac Newton fue el primero endeducir, a partir de experimentos con prismas, que la luz solar ordinaria es una

mezcla de los diferentes colores.



FIBRA OPTICA: Fibra o varilla de vidrio —u otro material transparente con un índicede refracción alto— que se emplea para transmitir luz. Cuando la luz entra por unode los extremos de la fibra, se transmite con muy pocas pérdidas incluso aunque lafibra esté curvada.

El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión internatotal; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficieexterna con un ángulo mayor que el ángulo crítico (véase Óptica), de forma que todala luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, la luz puede transmitirsea larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión deluz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica estárecubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; lasreflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y elrecubrimiento.

La aplicación más sencilla de las fibras ópticas es la transmisión de luz a lugaresque serían difíciles de iluminar de otro modo, como la cavidad perforada por laturbina de un dentista. También pueden emplearse para transmitir imágenes; en estecaso se utilizan haces de varios miles de fibras muy finas, situadas exactamente unaal lado de la otra y ópticamente pulidas en sus extremos. Cada punto de la imagenproyectada sobre un extremo del haz se reproduce en el otro extremo, con lo que sereconstruye la imagen, que puede ser observada a través de una lupa. Latransmisión de imágenes se utiliza mucho en instrumentos médicos para examinar elinterior del cuerpo humano y para efectuar cirugía con láser, en sistemas dereproducción mediante facsímil y fotocomposición, en gráficos de ordenador ocomputadora y en muchas otras aplicaciones.

Las fibras ópticas también se emplean en una amplia variedad de sensores, que vandesde termómetros hasta giroscopios. Su potencial de aplicación en este campo casino tiene límites, porque la luz transmitida a través de las fibras es sensible anumerosos cambios ambientales, entre ellos la presión, las ondas de sonido y ladeformación, además del calor y el movimiento. Las fibras pueden resultar especialmente útiles cuando los efectos eléctricos podrían hacer que un cableconvencional resultara inútil, impreciso o incluso peligroso. También se handesarrollado fibras que transmiten rayos láser de alta potencia para cortar y taladrar materiales.

La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las ondasde luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia. En las redes de comunicaciones se empleansistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionan muchas redes de fibra paracomunicación a larga distancia, que proporcionan conexiones transcontinentales ytransoceánicas. Una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia quepuede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor para recuperar suintensidad. En la actualidad, los repetidores de fibra óptica están separados entre síunos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Losamplificadores de fibra óptica recientemente desarrollados pueden aumentar todavía

más esta distancia.



Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de árealocal. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemasconectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados comoordenadores (computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta el rendimiento de

los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red de nuevos usuarios. Eldesarrollo de nuevos componentes electro ópticos

MICROSCOPIO: Cualquiera de los distintos tipos de instrumentos que se utilizanpara obtener una imagen aumentada de objetos minúsculos o detalles muypequeños de los mismos. El tipo de microscopio más utilizado es el microscopioóptico, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. Elmicroscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia focalcorta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general, seutilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las que seconsiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un

objeto por encima de las 2.000 veces.

El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular,montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está compuesto devarias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto examinado. Laslentes de los microscopios están dispuestas de forma que el objetivo se encuentreen el punto focal del ocular. Cuando se mira a través del ocular se ve una imagenvirtual aumentada de la imagen real. El aumento total del microscopio depende delas distancias focales de los dos sistemas de lentes.

Y de óptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.Cuando se envía un rayo de luz hacia un prisma con un ángulo adecuado, incideinternamente sobre la cara del prisma con un ángulo mayor que el ángulo crítico por lo que experimenta una reflexión total. Esto hace que el prisma actúe como unespejo muy eficiente, un efecto que se utiliza en muchos instrumentos ópticos comoperiscopios y binoculares o prismáticos (de ahí este nombre).

TELESCOPIO: Instrumento con el que se consiguen imágenes amplificadas deobjetos distantes.

En la actualidad, el mayor telescopio reflector del mundo es el telescopio Keck, de982 cm, en el Observatorio Mauna Kea en Hawai. Entre la lista de reflectores demás de 254 cm de diámetro están el telescopio de 600 cm de diámetro delObservatorio Astrofísico de Rusia, cerca de Zelenchukskaya; el telescopio de508 cm del Observatorio Monte Palomar, California, Estados Unidos; el de 420 cmdel Observatorio del Roque de los Muchachos en las Islas Canarias, España; elinstrumento de 401 cm del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo cerca de LaSerena, Chile; el telescopio de 389 cm del Observatorio Anglo-australiano cerca deCoonabarabran, en Australia; el de 381 cm del Observatorio Nacional Kitt Peak enArizona, Estados Unidos, y el telescopio de 381 cm de Mauna Kea. Un telescopioestadounidense famoso, el Hooker de 254 cm, en el Observatorio Monte Wilson en

Pasadena, California, fue cerrado desde 1985 a 1992, por causa de las presionesfinancieras, por los nuevos desarrollos tecnológicos y por el deseo de simplificar sufuncionamiento.



CRISTAL: Porción homogénea de materia con una estructura atómica ordenada ydefinida y con forma externa limitada por superficies planas y uniformessimétricamente dispuestas. Los cristales se producen cuando un líquido formalentamente un sólido; esta formación puede resultar de la congelación de un líquido,

el depósito de materia disuelta o la condensación directa de un gas en un sólido. Losángulos entre las caras correspondientes de dos cristales de la misma sustancia sonsiempre idénticos, con independencia del tamaño o de la diferencia de formasuperficial.

INTERFEROMETRO: Instrumento que emplea la interferencia de ondas de luz parala medida ultraprecisa de longitudes de onda de la luz misma, de distanciaspequeñas y de determinados fenómenos ópticos. Existen muchos tipos deinterferómetros, pero en todos ellos hay dos haces de luz que recorren dostrayectorias ópticas distintas —determinadas por un sistema de espejos y placas—que finalmente se unen para formar franjas de interferencia. Para medir la longitud

de onda (véase Movimiento ondulatorio) de una luz monocromática se utiliza uninterferómetro dispuesto de tal forma que un espejo situado en la trayectoria de unode los haces de luz puede desplazarse una distancia pequeña —que puede medirsecon precisión— y varía así la trayectoria óptica del haz. Cuando se desplaza elespejo una distancia igual a la mitad de la longitud de onda de la luz, se produce unciclo completo de cambios en las franjas de interferencia. La longitud de onda secalcula midiendo el número de ciclos que tienen lugar cuando se mueve el espejouna distancia determinada.

RED DE DIFRACCIÓN: Dispositivo óptico empleado para separar las distintaslongitudes de onda (colores) que contiene un haz de luz. El dispositivo suele estar formado por una superficie reflectante sobre la que se han trazado miles de surcosparalelos muy finos. Al incidir sobre una superficie así, un haz de luz se vedispersado en todas las direcciones o difractado en cada surco. Las ondas de luzprocedentes de los distintos surcos se refuerzan mutuamente en determinadasdirecciones y se anulan en otras. Las direcciones de refuerzo y anulación sondistintas para cada longitud de onda.

ESPECTROSCOPIO: En 1859, los científicos alemanes Gustav Robert Kirchhoff yRobert Wilhelm Bunsen fueron los primeros en darse cuenta de que cada elementoemite y absorbe luz de colores característicos, que componen su espectro.

Desarrollaron el espectroscopio de prisma en su forma moderna y lo aplicaron alanálisis químico. Este instrumento, que es uno de los dos tipos principales deespectroscopio, está formado por una rendija, un conjunto de lentes, un prisma y unocular. La luz que va a ser analizada pasa por una lente colimadora, que produce unhaz de luz estrecho y paralelo, y a continuación por el prisma. Con el ocular seenfoca la imagen de la rendija. De hecho, lo que se ve son una serie de imágenesde la rendija, conocidas como líneas espectrales, cada una con un color diferente,porque el prisma separa la luz en los colores que la componen.

ESPECTROHELIÓGRAFO: Elemento importante del equipo utilizado en astronomíapara fotografiar las protuberancias del Sol, como la fotosfera (la capa interior de

gases calientes más cercana a la superficie del Sol) y la cromosfera (la capa exterior más fría). El espectroheliógrafo, junto con un telescopio, fotografía el Sol en luzmonocromática (con una única longitud de onda). En su forma más simple consta de



un espectrógrafo con dos ranuras delante de una placa fotográfica; la ranura máscercana al Sol es más pequeña. La imagen del Sol la proyecta el telescopio en laprimera ranura, que transmite la luz a la segunda ranura. Esta segunda ranura secoloca a una cierta longitud de onda para registrar la radiación de la línea espectral

producida por un elemento químico como el hidrógeno (que produce la líneaespectral marcada como H) o el calcio (que produce la línea marcada como K;véase Espectroscopia). En la placa fotográfica se acumula una película mixta del Solmostrando la distribución de este elemento a medida que el Sol cruza por el cielo.

Fue inventado en 1889 por el astrónomo estadounidense George Hale, que tuvo unaparte importante en el desarrollo del espectrohelioscopio; este instrumento permite laobservación visual de fenómenos solares creando una visión persistente cuando lasdos ranuras vibran sincrónicamente a alta frecuencia.

HOLOGRAMA: Método de obtener imágenes fotográficas tridimensionales. Las

imágenes se crean sin lente alguna, por lo que esta técnica también se denominafotografía sin lente. Las grabaciones reciben el nombre de hologramas (en griego,holos, 'todo'; gram, 'mensaje'). Los principios teóricos de la holografía fuerondesarrollados por el físico británico de origen húngaro Dennis Gabor en 1947. Laprimera producción real de hologramas tuvo lugar a principios de los años sesentauna vez disponible el láser. A finales de los años ochenta se comenzó la fabricaciónde hologramas en color, así como de hologramas que cubrían desde la región delespectro de las microondas hasta los rayos X. También se crearon hologramasultrasónicos utilizando ondas de sonido.

Cámara FotográficaUna cámara fotográfica o cámara de fotos es un dispositivo utilizado para tomar fotografías. Es un mecanismo antiguo para proyectar imágenes en el que unahabitación entera hacía las mismas funciones que una cámara fotográfica actual por dentro, con la diferencia que en aquella época no había posibilidad de guardar laimagen a menos que ésta se trazara manualmente. Las cámaras actuales puedenser sensibles al espectro visible o a otras porciones del espectro electromagnético ysu uso principal es capturar el campo visual.

Cámara Cinematográfica

Para impresionar las películas se usa la cámara cinematográfica que no es más queuna cámara fotográfica, con la diferencia de que tiene un rollo de película que vapasando rápidamente ente el objetivo, impresionando de 22 a 28 fotografías por segundo, esta película va enrollándose en el mismo aparato, para ser luego reveladay fijada por esto son perpendiculares.

Anteojo de Galileo

Este aparato para observaciones a distancia, en él se dispone un ocular constituidopor una lente divergente y un objetivo que es una lente convergente, este aparato no

da aumentos muy grandes, pero son prácticos por su pequeño tamaño. Era muy útilya que permitía un mayor alcance de vista a larga distancia por medio del lente



óptico. El ojo humano es capaz de percibir movimientos en una serie de imágenesgracias al efecto de la persistencia retiniana

ANTEOJO ASTRONÓMICO

Este aparato, empleado en la observación de los cuerpos celestes consta de doslentes convergentes: un objetivo y un ocular. El objetivo brinda una imagen real einvertida y mediante el ocular el observador ve una imagen virtual del mismo sentido,es decir invertida respecto al objeto. La distancia entre el objetivo y el ocular debeser igual a la suma de sus respectivas distancias focales.

TELESCOPIOS

Es un aparato el cual le permite ver al ser humano ver a través del espacio por medio de una serie de lentes los cuales se gradúan a la distancia preferida por elusuario para ver los diferentes fenómenos espaciales.

MICROSCOPIO ÓPTICO

El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luzvisible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico mássimple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes puedenaumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general, se utilizan microscopioscompuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentosmayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima de

las 2.000 veces. El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, elobjetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivoestá compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada del objetoexaminado. Las lentes de los microscopios están dispuestas de forma que elobjetivo se encuentre en el punto focal del ocular. Cuando se mira a través delocular se ve una imagen virtual aumentada de la imagen real. El aumento total delmicroscopio depende de las distancias focales de los dos sistemas de lentes. Elequipamiento adicional de un microscopio consta de un armazón con un soportepara el material examinado y de un mecanismo que permite acercar y alejar el tubopara enfocar la muestra. Los especímenes o muestras que se examinan con unmicroscopio son transparentes y se observan con una luz que los atraviesa; se

suelen colocar sobre un rectángulo fino de vidrio. El soporte tiene un orificio por elque pasa la luz. Bajo el soporte se encuentra un espejo que refleja la luz para queatraviese el espécimen. El microscopio puede contar con una fuente de luz eléctricaque dirige la luz a través de la muestra. La fotomicrografía, que consiste enfotografiar objetos a través de un microscopio, utiliza una cámara montada por encima del ocular del microscopio. La cámara suele carecer de objetivo, ya que elmicroscopio actúa como tal, Fotomicrografía, se refiere a una técnica de duplicacióny reducción de fotografías y documentos a un tamaño minúsculo para guardarlos enun archivo. Los microscopios que se utilizan en entornos científicos cuentan convarias mejoras que permiten un estudio integral del espécimen. Dado que la imagende la muestra está ampliada muchas veces e invertida, es difícil moverla de forma

manual. Por ello los soportes de los microscopios científicos de alta potencia estánmontados en una plataforma que se puede mover con tornillos micrométricos.Algunos microscopios cuentan con soportes giratorios. Todos los microscopios de



investigación cuentan con tres o más objetivos montados en un cabezal móvil quepermite variar la potencia de aumento.

MICROSCOPIOS ÓPTICOS ESPECIALES

Hay diversos microscopios ópticos para funciones especiales. Uno de ellos es elmicroscopio estereoscópico, que no es sino un par de microscopios de baja potenciacolocados de forma que convergen en el espécimen. Estos instrumentos producenuna imagen tridimensional. El microscopio de luz ultravioleta utiliza el rango de loscolores del espectro luminoso en lugar del rango visible, bien para aumentar laresolución con una longitud de onda menor o para mejorar la calidad en el detalletomando selectivamente distintas longitudes de la banda ultravioleta y ultra roja.

Microscopio Compuesto

Es el microscopio comúnmente conocido y está constituido de manera fundamentalpor dos lentes: el ocular y el objetivo. El objetivo: Posee una pequeña distancia focaly está colocado en las cercanías del objeto a observar. El ocular: Posee una mayor distancia focal que el anterior y es aquel inmediato al ojo del observador. Amboslentes están ubicados en un tubo y de tal modo que sus ejes coinciden. Este tubopuede subir o bajar mediante un tornillo micrométrico para lograr el enfoquenecesario del objeto. Entonces la imagen obtenida será real, invertida y mayor.

FORMACIÒN DE IMAGENES

El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luzvisible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico mássimple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes puedenaumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general se utilizan microscopioscompuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentosmayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima delas 2.000 veces.

El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular,montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está compuesto devarias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto examinado. Las

lentes de los microscopios están dispuestas de forma que el objetivo se encuentreen el punto focal del ocular. Cuando se mira a través del ocular se ve una imagenvirtual aumentada de la imagen real. El aumento total del microscopio depende delas longitudes focales de los dos sistemas de lentes.

PERISCOPIO

Instrumento óptico para observar desde una posición oculta o protegida. Unperiscopio simple consiste en espejos o prismas situados en los extremos opuestosde un tubo con las superficies de reflexión paralelas entre sí en el eje del tubo. Eldenominado periscopio de campo o de tanque se ha usado en las trincheras, detrás

de parapetos y terraplenes y en tanques, permitiendo ver sin correr riesgos. Elperiscopio del submarino es un instrumento más grande y complejo, formado por prismas de reflexión en la parte superior del tubo vertical, con dos telescopios y



varias lentes entre ellos y un ocular en la parte inferior. Este periscopio se coloca enun tubo resistente y grueso, de 10cm a 15cm de diámetro, que soporta la presión delagua a grandes profundidades. La única parte giratoria del tubo exterior es lacabeza, fijada al interior del tubo. Ésta puede girarse mediante una palanca o un eje

y un engranaje. El campo de visión de un periscopio simple es pequeño, peroalgunas mejoras recientes lo han aumentado. El aumento de objetos distantes es de1,5 a 6 diámetros. Los periscopios también se usan como dispositivos deavistamiento en aviación militar. (http://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica)

El trazado de rayos en sistemas de lentes y espejos es particularmente importantepara el diseño de los siguientes instrumentos ópticos:

a) El MICROSCOPIO . Un microscopio es un sistema de lentes que produce unaimagen virtual aumentada de un apequeño objeto. El microscopio más simple es unalente convergente, la lupa. El objeto se coloca entre la lente y el foco, de modo que

la imagen es virtual y está a una distancia que es la distancia mínima de visón nítida,alrededor de 25 cm.

El microscopio compuesto consiste en dos lentes convergentes de pequeñadistancia focal, llamadas

objetivo y ocular . La distancia focal del objetivo f, es muchomenos que la distancia focal f´ del ocular. El objeto AB se coloca a una distancia delobjetivo ligeramente mayor que f. El objetivo forma una primera imagen a´ b´ quehace de objeto para el ocular. La imagen a´ b´ debe estar a una distancia del ocular ligeramente menor que f´. La imagen final ab es virtual, invertida y mucho mayor queel objeto. El objeto AB se coloca de tal manera que ab está a una distancia del

ocular igual a la distancia mínima de visión nítida, alrededor de 25 cm. Estacondición se realiza mediante el enfoque que consiste en mover todo el microscopiorespecto al objeto. (Se puede observar la imagen a través de una lente convexa).





INTRODUCCION

Un instrumento óptico sirve para procesar ondas de luz con el fin de mejorar una imagenpara su visualización, y para analizar las ondas de luz (o fotones) paradeterminar propiedades características.Los antiguos filósofos ya conocían algunos hechos sobre la naturaleza y propagación de laluz. Así se atribuye a Euclides el descubrimiento de las leyes de la reflexión de la luz (300años a.C.). Pero es a mediados del siglo XVII cuando aparecen casi conjuntamente dosteorías acerca de la naturaleza de la luz. El genial científico inglés Isaac Newton, en lasegunda mitad del siglo XVII, y su compatriota contemporáneo Christian Huygens,desarrollaron la óptica y la teoría acerca de la naturaleza de la luz.La velocidad de la luz en el vacío es por definición una constante universal de

valor 299.792.458 m/s2 3 (suele aproximarse a 3·108 m/s), o lo que es lo mismo9,46·1015 m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado año luz.Se denota con la letra c, proveniente del latín celéritās (en español celeridad o rapidez), y también es conocida como la constante de Einstein

INSTRUMENTOS ÓPTICOS-------------------------------------------------Los primeros instrumentos ópticos fueron telescopios utilizados para la magnificación deimágenes distantes, y microscopios utilizados para magnificar imágenes muy pequeñas.Desde los días de Galileo y Van Leeuwenhoek, estos instrumentos han sido mejoradosampliamente y se han extendido a otras porciones del espectro electromagnético.los

microscopios tenian como maximo 10x, mietras que los modernos tienen entre 400 x y 600 x

. Instrumentos Opticos

INSTRUMENTOS OPTICOS

INTRODUCCION

Este trabajo está hecho con el propósito de conocer claramente todasaquellas herramientas que nos permiten ver imágenes que son imposibles

de observar con el ojo humano. Además de saber cuáles son, tambiénaprender cual es laimportancia o significado para la ciencia y la física.



OBJETIVOS

*Saber cuáles son aquellos instrumentos que nos ayudan a realizarinvestigaciones o experimentos.

*Analizar la importancia de cada uno de ellos.

*Conocer cuáles fueron los primeros objetos que se utilizaron, pararealizar ensayos o comprobaciones que permitieron el desarrollo de lacultura, en alguna manera.

CONCLUSIONES

*Conocí cuáles fueron los instrumentos que nos ayudan o ayudaron acientíficos a realizar investigaciones o experimentos.

*Analice la importancia que tiene cada uno de ellos para la sociedad.

*Conocí cuáles fueron los primeros objetos que se utilizaron, para realizarensayos o comprobaciones que marcan la cultura de hoy.

INSTRUMENTOS OPTICOS

Un instrumento óptico sirve para procesar ondas de luz con el fin demejorar una imagen para su visualización, y para analizar las ondas de luz

(o fotones) para determinar propiedades características

Los primeros instrumentos ópticos fueron telescopios utilizados para lamagnificación de imágenes distantes, y microscopios utilizadospara magnificarimágenes muy pequeñas. Desde los días de Galileo y vanLeeuwenhoek, estos instrumentos han sido mejorados ampliamente y sehan extendido a otras porciones del espectro electromagnético.losmicroscopios tenían como máximo 10x, mientras que los modernos tienenentre 400 x y 600 x .

Los instrumentos ópticos nos sirven de gran ayuda. Por ejemplo, la lupa o

elmicroscopio, que nos permiten adentrarnos en el mundo microscópico, olos prismáticos y el telescopio, que nos acercan imágenes desde losconfines del Universo.

Algunos instrumentos ópticos son:

LA LUPAResumen de instrumentos ópticos

Instrumentos ópticos

Un instrumento óptico es un dispositivo que utiliza una lente olentes paracrear una imagen de un objeto. Una lente es una pieza de material

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transparente que tiene la forma de tal manera que se dobla en paralelo losrayos de luz. La forma de una lente es un segmento de una esfera o unavión. La curvatura de la luz hace que la luz para cruzar, formando unaimagen. Esta imagen puede ser mayor o menor que el objeto real que se está

viendo a través de la lente. La curvatura de la luz cuando pasa a través de unmedio como el vidrio o de plástico se denomina refracción. Los antiguosgriegos utilizaban lentes de lentes de aumento mucho antes de que las ideasde la refracción se entiende. Uno de los instrumentos ópticos primero fue unpar de anteojos, inventado en Italia en los 1200s. El telescopio fueinventado en 1608 por el holandés Hans Lippershey óptico. Hoy en día, laslentes se utilizan en muchos instrumentos ópticos, tales como cámarasfotográficas, binoculares, microscopios compuestos, yproyectores de cine.

Con el fin de comprender cómo funcionan los instrumentos de óptica, hay queentender algunos principios básicos acerca de los lentes. Los lentes puedenocurrir en una de dos formas. Un objetivo que es más gruesa en el centroque en los bordes que se llama una lente convexa o convergentes, y unalente que es más delgado en el centro se llama cóncava o lentedivergente. Una lente convergente hace que los rayos paralelos de luz quepasan a través de él a converger, o se unen a un punto, denominado puntofocal, al salir de la lente. Una lente divergente hace que la luz divergen, o porseparado, a medida que sale. Una lente convergente puede producir tantouna virtual y una imagen real. Una imagen virtual es aquella que no se puedeenfocar en unapantalla. Se percibe sólo por el ojo humano. Esto ocurre enuna lente convergente, cuando el objeto está entre el punto focal y la

lente. Un ejemplo de una lente convergente que produce una imagen virtuales cuando una lupa produce una imagen más grande. El objeto que deseaampliar, por ejemplo, la letra pequeña en un libro, se coloca entre el puntofocal y la lupa. La impresión aparece más grande que se mire a través de lalente. Esta impresión más grande no podría centrarse en una pantalla, ya quelos rayos de luz no se concentran en una posición fija. Si un objeto se colocalo suficientemente lejos de una lente convergente que más allá del puntofocal, la luz que pasa a través de la lente no convergen en un punto al otrolado de la lente y se puede enfocar en una pantalla. Esta es una imagenreal. Un ejemplo de una lente convergente que produce una imagen real es

cuando una lente de la cámara enfoca una imagen sobre una película. Unalente divergente no puede producir una imagen virtual, porque nunca la luzque pasa a través de una lente divergente converge a un punto.

Una cámara utiliza una lente para enfocar una imagen real en una caja quees impermeable a la luz. La imagen se centra en unapelícula sensible a laluz. La lente de forma invertida, o al revés, la imagen de la película. A vecesla cámara está diseñada para permitir la lente para moverse adelante y atrás,cambiando la distancia entre la lente y la película. El obturador y el diafragmade una cámara de control de la cantidad de luz que llega a la película, elobturador mediante el control de la longitud del tiempo de exposición de la

luz a la película, y el diafragma por el control del tamaño de la apertura (oabertura) a través del cual la luz entra la cámara.



Un telescopio utiliza una lente para formar una imagen real de un objeto quese encuentra muy lejos. Un telescopio astronómico por lo general consta dedos lentes, el objetivo y el ocular. La lente objetivo produce una imagen real,concentrándola cerca del ocular.El ocular, entonces, actúa como una lupa, lo

que permite a una persona para ver la imagen. La imagen producida por lalente es una imagen virtual de la imagen producida por el objetivo. Estesistema de lentes produce una imagen invertida. Telescopiosrefractores sonaquellos que utilizan lentes, aunque muchos telescopios astronómicosgrandes utilizan espejos en lugar y se llaman telescopios reflectores. Untelescopio terrestre se compone de tres lentes, o lentes de dos y un par deprismas. La tercera lente o prisma voltear la imagen invertida, por lo que elespectador ve una imagen de arriba del lado derecho. Esta imagen, a pesarde que es lado derecho hacia arriba, es mucho más débil que la de untelescopio astronómico. Dos telescopios terrestres colocados lado a lado se

llaman gemelos.

Un microscopio compuesto utiliza dos lentes convergentes para crear unaimagen ampliada de un objeto muy pequeño. Las dos lentes se llaman elocular y el objetivo. El objetivo se centra una imagen real, aumentada de unobjeto. El ocular aumenta aún más esta imagen para producir una imagenvirtual, invertida. La diferencia entre un microscopio compuesto y untelescopio es que el objetivo de un telescopio de no ampliar la imagenoriginal.

Un proyector de películas o diapositivas consta de una fuente luminosa, un

condensador, un marco de diapositiva o una película, y una lente deproyección. La fuente de luz la luz brilla a través de un par de lentes llamadocondensador. Estas lentes de dirigir la luz a través de la diapositiva ofotograma de la película a la lente de proyección. La lente de proyección paraluego concentrarse en la imagen de la diapositiva o fotograma de la películaen una pantalla.La lente de proyección se permite el movimiento de ida yvuelta con el fin de enfocar la imagen en la pantalla.

No hay ningún objetivo puede crear una imagen perfecta. Cada lente tieneimperfecciones, llamado aberraciones que causan distorsiones en la imagenproducida. Una cámara corrige las aberraciones esféricas, las causadas por la

luz que pasa por el borde de una lente provocando que la imagen fuera defoco, al cubrir los bordes de la lente con un diafragma. Instrumentos ópticosutilizan más de una lente con el fin de minimizar aún más estas aberraciones.

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