Instrumentos ópticos

Los instrumentos ópticos son una aplicación de los espejos y las lentes a la formación de imágenes más grandes, más pequeñas, más próximas o más alejadas de un objeto.

Imagen 4. Anton Lefterov. Creative commons. 

Los instrumentos ópticos se clasifican de acuerdo con la imagen producida, según sea real o virtual.

Los instrumentos que forman imágenes reales se denominan objetivos y no necesitan del ojo humano para observar la imagen del objeto. Los instrumentos de este tipo más importantes son instrumentos de proyección, como la cámara fotográfica o los diversos proyectores de cine, de diapositivas, de vídeo, el retroproyector o el episcopio.

Los instrumentos que forman imágenes virtuales se denominan subjetivos y necesitan del ojo humano para observar la imagen del objeto. El ojo puede sustituirse por una cámara fotográfica o de grabación. Los instrumentos de este tipo más importantes son instrumentos de observación, como la lupa, el microscopio o el telescopio.

Imagen 5. Robert Wagner. Creative commons. 

El ojo se puede considerar como un instrumento óptico que produce una imagen real sobre la retina.

Existen una gran cantidad de instrumentos de medida que utilizan combinaciones de lentes y espejos, como los telémetros, goniómetros, teodolitos y otros instrumentos de metrología.

El aumento de los instrumentos ópticos que forman imágenes reales viene dado por la relación entre el tamaño de la imagen y la del objeto, pero en los que forman imágenes virtuales se da como la relación entre el tamaño de las imagenes formadas en la retina con instrumento óptico y sin instrumento óptico.

La cámara fotográfica

 

Una cámara fotográfica es un instrumento constituido por:

Una lente convergente, el objetivo, alojada en una caja opaca a la luz (cámara oscura).

Un sistema de apertura variable, el diafragma y el obturador. Una placa o película sensible.

 

Imagen 6. Lukeas09. Dominio público. 

Al abrir el obturador, la luz procedente de un objeto situado en el infinito, forma una imagen, real e invertida, en la película situada en el plano focal de la lente. Si el objeto está más cerca hay que conseguir que la imagen se forme en la película, para lo que hay que aumentar la distancia entre la película y el objetivo. Se dice que hay que enfocar. Observa esta animación para ver el "Mise au point" (enfoque).

 

Imagen 7. Josémanuel. Creative commons. 

El precedente de la cámara fotográfica está en la cámara oscura que se desarrolló a partir de las aportaciones de Alhazen y que fue utilizada, a partir del siglo XV, como instrumento de dibujo, provista de un objetivo montado en una caja portátil.

En el siglo XIX, al descubrirse los compuestos fotosensibles, se construyeron las primeras cámaras oscuras capaces de obtener imágenes sin dibujarlas, que pasaron a llamarse cámaras fotográficas.

Actualmente, la placa o película sensible se sustituye por un sensor electrónico que captura la imagen y la almacena en una memoria digital.

El objetivo de una pequeña cámara fotográfica tiene una distancia focal de 35 mm. ¿Cuánto debes desplazarlo desde su posición de enfoque al infinito, para tomar una instantánea de un objeto situado a 2 m de la cámara?

Una cámara fotográfica da una imagen clara de una montaña alejada cuando la lente está a 8 cm de la película. ¿Qué ajuste se requiere para conseguir una buena fotografía de un

objeto colocado a 72 cm de la lente?

  Imagen 8. Butko. Creative commons. 

Instrumento óptico

Una ilustración de algunos de los dispositivos ópticos disponibles para el trabajo de laboratorio en Inglaterra en 1858

Un instrumento óptico sirve para procesar ondas de luz con el fin de mejorar una imagen para su

visualización, y para analizar las ondas de luz (ofotones) para determinar propiedades características.

Índice

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1 Origen y usos

2 Análisis

3 Véase también

4 Enlaces externos

Origen y usos[editar · editar código]

Los primeros instrumentos ópticos fueron telescopios utilizados para la magnificación de imágenes

(distantes), y microscopios utilizados para magnificar imágenes muy pequeñas. Desde los días

de Galileo y van Leeuwenhoek, estos instrumentos han sido mejorados ampliamente y se han extendido

a otras porciones del espectro electromagnético.

Instrumentos ópticos:

       

Los instrumentos ópticos están constituidos por diversas clases de lentes, prismas y/o espejos.

Entre ellos, se pueden mencionar: la lupa, los prismáticos,el largavista, el anteojo astronómico, la cámara fotográfica, el microscopio compuesto, el proyector de diapositivas, el episcopio, el retroproyector, el telescopio, etc.

La cámara fotográfica

                  

             

Elementos de la cámara Fotográfica

Objetivo   : sistema óptico compuesto por varias lentes, que canaliza la luz que reflejan los objetos situados ante él.

Obturador: sistema mecánico o electrónico que permite el paso de la luz a través del sistema óptico durante un tiempo determinado.

Diafragma: sistema mecánico o electrónico que gradúa la mayor o menor intensidad de luz que debe pasar durante el tiempo que está abierto el obturador.                        

Sistema de enfoque: gradúa la posición del objetivo, para que la imagen se forme totalmente donde está la placa sensible.

Sistema de deslizamiento de la película: sistema que permite desplazar una nueva película antes de cada toma.

Visor: sistema óptico que permite encuadrar el campo visual que ha de ser fotografiado.

Caja: estuche hermético a la luz y de color contiene todos los elementos anteriores y constituye el cuerpo de la cámara.

El microscopio simple y compuesto

Antes de la invención del microscopio, no era posible la observación de objetos extremadamente pequeños. 

El microscopio es un instrumento óptico diseñado para hacer visibles al ojo humano objetos de dimensiones inferiores a 0,1 mm.

Se atribuye su invención al fabricante 

de lentes holandés, Zacarías Jansen en el año 1590 y a Galileo en el año 1606, pero Anton Van Leeuwenhoeck fue uno de los primeros que aparte de fabricarlo lo usó con fines biológicos.          

Hoy en día hay varios tipos de microscopios, básicamente se pueden clasificar por el tipo de iluminación que emplean. Pueden ser microscopios que utilizan como fuente de iluminación "radiaciones de luz invisible" y microscopios que utilizan como fuente de iluminación el "espectro de luz visible". Los microscopios que funcionan con el espectro de luz visible son de dos tipos:

                El microscopio

simple: Consiste simplemente en una lupa o, una lente convergente, que puede ir montada de diferentes formas según la finalidad que se le destine.  

                               

 El microscopio compuesto u óptico:

Es un instrumento óptico que tiene como misión aumentar el tamaño de los objetos que son realmente muy pequeños y que no se pueden ver a simple vista, a su vez puede ser "monocular" , "binocular", etc.

                                                           

El telescopio

                 

La figura que se ilustra a continuación

explica como se obtiene la imagen en un telescopio refractor empleando para laobservación astronómica. Las lentes utilizadas son biconvexas tanto en el objetivo como en el ocular y la imagen que se obtiene es virtual e invertida.

   El objeto a se encuentra a gran distancia del telescopio. La imagen que se obtiene de este objeto es real, menor e invertida y se forma entre el foco de la lente ocular y la lente; sirve a su vez como objeto para el ocular que produce de esta imagen otra imagen, derecha y virtual.