PRINCIPIOS ÓPTICOS

PRINCIPIOS ÓPTICOS

BAJA VISIÓN

LÍMITES DE LA VISIÓN

y yu

u'

y'

y'P

tamaño aparente o tamaño percibido tamaño real

INSTRUMENTOS ÓPTICOS utilizados como ayudas para pacientes con baja

visión

• VISIÓN DE CERCA– LUPA (MICROSCOPIO SIMPLE)– MICROSCOPIO COMPUESTO

• VISIÓN DE LEJOS– TELESCOPIOS– ANTEOJO DE GALILEO

LA LUPA

F f/2

y1'y2'

y1y2

IMÁGENES VIRTUALES

F’f

Aumentos

u tgu' tgΓ

• AUMENTO LINEAL

’ = y’/ y = x’/ x

• AUMENTO ANGULAR

AUMENTO LINEAL

La lupa deberá utilizarse con el objeto situado en el foco F o muy cerca de éste para que el aumento lineal sea máximo.

posición del objeto entre x=f/2 y x=f el aumento toma valores desde +2 hasta infinito

IMÁGENES REALES - IMÁGENES VIRTUALES

y y

F

F’

y'y'

PARADOJAS• Objetos del mismo tamaño lineal tienen distinto

tamaño aparente

y y'

n = 1n = 1’33

u u'

PARADOJAS

• Objetos del mismo tamaño angular y distinto tamaño lineal pueden parecer iguales

uu

AUMENTO ANGULAR

PL

PEy

y'

= tg u’/ tg u

xx'O’ O

u u'

h

AUMENTO ANGULAR

)LxPh(1xhxΓ

1º) Posición del ojo (h)2º) Posición del objeto (x)3º) Distancia de referencia (d)

1º) Posición del ojo (h)

LxP1Γ

A) h = f’

=1= 1

B) h = 0

Con el ojo pegado a la lente no hay aumento angularconviene separar el ojo de la lente

hP1Γ L

2º) Posición del objeto (x)Objeto en el foco de la lupa : x = f = -f’Ventajas:El aumento lineal es máximoVisión cómoda. El aumento angular mejora con h

F

F’

f

3º) Distancia de referencia (d):AUMENTO CONVENCIONAL

y y

y

y'

u

u'

d

x’=d x

AUMENTO CONVENCIONAL

AUMENTO EFECTIVO O COMERCIAL

4LP

1dΓ LdP1Γ

4LP

CΓ 2,5

LPCΓ 4

RLPΓ

En Resumen:• lupa separada del ojo porque así el

aumento angular es subjetivamente mayor

• objeto en el foco de la lente (x=f) • distancia de referencia 25 cm para el

objeto, se tiene el llamado aumento efectivo o comercial:

4LP

CΓ 2,5

LPCΓ

CAMPO DE LA LUPA

LPh

)pr(rOP

P

P

O O P’

PL

h

Otros factores que afectan al campo

• Las aberraciones• El tamaño relativo

hh

EL MICROSCOPIO COMPUESTO

• Imagen invertida virtual

PE

PSu

u'

Aumentos

f'

254

(tot)LPΓ y

yy'

ob' β ; ocf'25

4

(oc)LP ocΓ

ocΓ obβ'Γ

2f'

t1f'tgutgu'Γ

Aumento negativo (inversión de imagen)

Campo y Apertura

• Campo: Es inversamente proporcional al aumento

• Apertura numérica: AN = n sen

• alta potencia poca luminosidad

LP

AN2 ΓAN500 PSΦ

EL TELESCOPIO

u u'

• Imagen invertida virtual

PEPS

F’ob= Foc

2f'1f'

1f'/ y'2f'/ y'

u tgu' tgΓ

Aumento

El aumento es negativo la imagen es invertida

Campo y Apertura relativa

obf'obΦ

AR

Γ'1R

2Re1

Γ'PSx'PSR2R

Ptgω

La luminosidad de la imagen depende de:-diámetro del objetivo (directamente)-aumentos (inversamente)

EMERGENCIA PUPILAR

negativo Γ' con Γe

2f'1f'

2f'1f'PSx'

Γ'obΦ

PSΦ

Especificación Comercial

• a x d: aumento x diámetro del objetivo

Γ'obΦ

PSΦ

EL ANTEOJO DE GALILEO

• Imagen directa virtual

uu'

PE PS

y'

F’ob = Foc

Aumento

f'f'

f'/ y'f'/ y'

u tgu' tgΓ

2

1

1

2

El aumento es positivo Imagen directa

PUPILA DE SALIDA

Γ'Φ

Φ ob

PS

Γe x'PS

La luminosidad de la imagen depende de:-diámetro del objetivo (directamente)-aumentos (inversamente)

La posición de la PS haceincómoda la visión

CAMPO ANGULAR

2eΓΦtgω '

obm

Depende de:-diámetro del objetivo (directamente)-aumentos (inversamente)

CONCLUSIONES

• La mejor solución no suele ser la que utiliza un aumento muy elevado.

• Los aumentos altos conllevan una reducción del campo visual y disminución de la cantidad de luz en la imagen.

• Según las características de cada paciente habrá que valorar las necesidades.

• La figura que se ilustra a continuación explica como se obtiene la imagen en un telescopio refractor empleando para la observación astronómica. Las lentes utilizadas son biconvexas tanto en el objetivo como en el ocular y la imagen que se obtiene es virtual e invertida.

Algunas Aplicaciones Importantes de los Instrumentos Ópticos.

Historia del microscopio• El microscopio fue inventado

hacia los años 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses. La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la Academia de Lincei, una sociedad científica a la que pertenecía Galileo y que publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja .

Microscopio óptico

• Un microscopio óptico es un microscopio basado en lentes ópticas. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek. Los microscopios de Leeuwenhoek constaban de una única lente pequeña y convexa montada sobre una plancha con un mecanismo para sujetar el material que se iba a examinar (la muestra o espécimen). Este uso de una única lente convexa se conoce como microscopio simple, en el que se incluye la lupa, entre otros aparatos ópticos .

Periscopio

• Un periscopio es un instrumento óptico que permite visualizar objetos situados fuera del campo de visión del observador. Un periscopio sencillo es un tubo equipado con un juego de prismas o espejos que llevan al observador la luz procedente del objeto oculto. El prisma superior recibe la luz y la dirige hacia el prisma inferior, situado cerca del ojo del observador. Los periscopios de submarino como el de la imagen son más complejos, y además de los prismas utilizan diferentes lentes para aproximar la imagen de objetos lejanos, como esta.

Binoculares• Los binoculares o prismáticos presentan una visión

distinta para cada ojo; sus dos elementos funcionan de forma independiente, permitiendo al usuario una percepción profunda.