Og-Instopticos 10nov Fiii15

8/17/2019 Og-Instopticos 10nov Fiii15

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Optica Geométrica

Ojo humano

Dr. Victor H. Rios

2015

Física lII


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El ojo humano y sus defectos

El ojo humano es un sistema óptico formado por una superficie refractora

esférica y una lente, que reciben el nombre de córnea y cristalino, respecti-

vamente, y son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la su-

perficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la

luz.


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El ojo tiene una forma a-

proximadamente esférica y

está rodeado por una mem

brana llamada escleróticaque por la parte anterior se

hace transparente para for-

mar la córnea.

Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila,por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el colorde nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila

para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

Componentes del Ojo Humano


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El cristalino está unido porligamentos al músculo ci-

liar y de esta manera el ojoqueda dividido en dos par-

tes: la posterior que contie-

ne humor vítreo y la ante-rior que contiene humor a-cuoso. El índice de refrac-

ción del cristalino es 1,437y los del humor acuoso y

vítreo son similares al del

agua.


El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la re-tina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervioóptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conosy bastones muy sensibles a la luz.


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Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una

zona que sólo tiene conos ( para ver el color). Durante el día la fóveaes la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del

objeto que miramos.


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La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para

enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los

músculos ciliares que modifican a curvatura de la lente y cambian su potencia.

Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se

forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino

aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está

distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste sedenomina acomodación o adaptación.



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A medida que el objeto se acerca va acomodando ( engorda el crista-lino) y acerca el foco al cristalino para ir acomodando la imagen so-bre la retina. El punto más próximo que puede ver con nitidez se lla-ma punto próximo y en él el ojo realiza el mayor esfuerzo de acomo-dación.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin a-comodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el focoestá en la retina.

OJO NORMAL


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DEFECTOS DE LA VISIÓN

Se llama punto remoto la distancia máxima para que una persona distinga

claramente un objeto y punto próximo a la distancia mínima.

Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia "d“ de

25 cm, (para un niño puede ser de 10 cm) y un punto remoto situado en el

infinito. Si no cumple estos requisitos es porque tiene algún defecto.


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Miopía

Es un exceso de convergencia del sistema óptico del ojo.

El foco está delante de la retina cuando el ojo está sin efectuar aco-modación y al final de la acomodación está más cerca del cristalinoque en el ojo normal.

La persona miope no ve bien de lejos. Al estar el punto focal del ojomás cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados enel infinito forman la imagen delante de la retina y se ven borrosos.Empiezan a verse bien cuando están cerca (en el punto remoto).

Del punto remoto al punto próximo realiza acomodación como el ojonormal.


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El punto remoto y elpunto próximo estánmás cerca que en elojo normal.

Miopía

Para corregir la miopía se necesitan lentes divergentes: divergen los rayosque llegan.

El foco de las lentes diver-gentes empleadas para co-rregir la miopía debe estaren el punto remoto paraque los rayos que salen deellas se enfoquen en la re-tina


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Hipermetropía

Es un defecto de convergencia del sistema óptico del ojo. El foco imagen del

ojo está detrás de la retina cuando el ojo está en actitud de descanso sin

empezar la acomodación.

El foco está fuera del globo ocular. El ojo miope cuando está en reposo tie-

ne la lente del cristalino muy poco convergente.

Para ver los objetos situados en elinfinito tiene que realizar acomoda-

ción. Ve bien a lo lejos pero para ha-

cerlo ya gasta recorrido de acomoda-

ción.

Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal ( más de 25 cm ) por-

que gasta antes el recorrido de acomodación.


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Hipermetropía

El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.

La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. También se puedecorregir al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.


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Presbicia

Vista cansada.

Con el paso de los años se reduce lacapacidad de adaptación del cristali-

no (pierde flexibilidad) y aumenta ladistancia a la que se encuentra elpunto próximo. Este defecto se lla-ma presbicia y se corrige con lentes

convergentes.


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AstigmatismoSi el ojo tiene una córnea defor-

mada ( como si la córnea fuese

esférica con una superficie cilín-drica superpuesta ) los objetos

puntuales dan como imágenes

líneas cortas. Este defecto se

llama astigmatismo y para corre-girlo es necesario una lente cilín-

drica compensadora.


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Lupa, Lentes de Fresnel

Física lII


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LUPAMicroscopio Simple

Cuanto más acercamos un objeto al ojo este los ve bajo un ángulo aparente

mayor. Pero existe una distancia mínima llamada punto próximo (25 cm) por

delante de la cual no se ven nítidamnete.

En ese punto la imagen alcanza su máximo tamaño en la retina y aún la

percibimos con nitidez.

Un objeto situado en el punto próximo del ojo, se ve del mayor tamañoque es posible verlo a simple vista y bajo el mayor ángulo.


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Una lente convergente puede conseguir que la imagen de un objeto sevea ampliada y, por lo tanto, verla bajo un ángulo aparente mayor.

Debemos poner el objeto entre la

lente y el foco. La amplificación má-

xima se produce cuando está en el

foco.

El sistema así formado se llama

lupa o microscopio simple.

Cuanto más convergente (más ancha en el centro ) sea la lente, más au-

mento dará .

Una lente muy convergente tendrá una distancia focal pequeña.


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Distancia focal de una lupa

Para conocer la distancia focal de una lente convergente se coloca

frente a un haz de luz y se mueve hasta que la luz que viene del infinitose concentre en un círculo mínimo.

Cuando eso se logra, subiéndola y bajanjándola (enfocando y desenfocan-do), sólo tenemos que medir la distancia desde ese punto a la lente.

¿Utilizó alguna vez una lupa para quemar un papel?


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Esta es la construcción geométrica de la imagen para un objeto situado en-

tre una lente convergente y su foco:

El máximo aumento de la lupa se produce

cuando el objeto se sitúa en el foco.

Entonces los rayos que atraviesan la lente

salen paralelos al que pasa por el centroóptico.

La imagen se dice que se formaría en el infinito, pero el sistema óptico del ojo

normal, sin esfuerzo de acomodación, concentra en la retina esos rayos que

parecen venir del infinito.

LUPA


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El ojo observa un objeto situado a una distancia x bajo un ángulo aparenteΘi

Como para ángulos pequeños la tangente y el ángulo coinciden

tg Θi = Θi = y / x

En el ojo normal, esa distancia x con la que el ojo ve bajo un ángulo aparen-

te máximo es 0,25 m.

Angulo máximo aparente


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Cuando situamos la lupa delante del ojo, y el objeto casi en el punto focal de

la lupa, la imagen se forma grande y hacia atrás y la vemos bajo un ángulo

aparente mayor.

Si el objeto se sitúa en el pun-

to focal, la lente forma la ima-

gen en el infinito, pero, para la

córnea y el cristalino del ojo,esa imagen viene del infinito y

concentran la luz en la retina

sin esfuerzo de acomodación.

Angulo aparente con lupa

La amplificación es máxima y el ángulo aparente con que se logra ver el objeto es:

tg Θf = Θf = y / f


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Por lo tanto la Amplificación angular = Θf / Θi = x / f

Cuanto más convergente ( más ancha en el medio ) sea una lente másaumento dará .


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Microscopio

Física lII


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Microscopio

Teoría

El microscopio se utiliza para examinar objetos muy pequeños situados amuy corta distancia de la lente objetivo.

Está formado por dos lentes convergentes

lente objetivo, situada muy cerca del objeto

lente ocular , al otro extremo del tubo, está más cerca del ojo yhace la función de lupa sobre la imagen que produce la lente

objetivo.

Es muy convergente (f = 2 cm la de la siguiente figura) y el objeto

debe colocarse más allá de su punto focal, pero cerca de él.

Se coloca de manera que la imagen formada por la lente objetivo(flecha amarilla) caiga sobre el punto focal de ella, F2 . En la figuraestá un poco más cerca de la lente.


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Partes de un microscopio

Debajo de la platina ( que en muchos

microscopios es móvil) de los modelos

buenos se sitúa un sistema de lentes

condesadoras.

En los modelos simples existe un dis-

co con agujeros de distinto diámetros

que constituye un diafragma.

El diafragma regula el paso de la luz

a la preparación.

Se usa cuando la luz incide desde la

parte inferior y atraviesa la muestra

expuesta en el portaobjetos.


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Lente ocular

Las distintas lentes oculares se insertan en la partesuperior del tubo del microscopio

Solo se usa cubreobjetos cuando se trabaja con se-

res vivos que pueden proyectar partículas a la lente.

Con objetos inanimados no es necesario.

El aumento tope de un microscopio es de 2000 que corresponden a 20x

ocular y 100x objetivo

Para mover los tornillos de aproximación deben usarse las dos manos para

no desajustar la cremallera.

El ocular puede ser sustituído por una cámara de vídeo. En este caso, al

colocarlo en lugar de la lente ocular, perdemos el aumento que esta apor-

taba. La lente ocular máxima es de 20x.


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Cuando una imagen se forma en el foco, F2 la luz emerge del ocular en forma

de un haz de rayos paralelos y forma la imagen en el infinito, pero el ojo, sin

esfuerzo de acomodación, la concentra en la retina.

Trazado de rayos


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El ocular logra que veamos la imagen del objetivo con un ángulo aparente

mayor que si el objeto estuviera en el punto próximo del ojo.

La lente objetivo produce una imagen mayor, real e invertida, y la lente ocu-

lar, actuando sobre ella, la hace más grande pero la deja invertida y virtual.

La imagen que da el microscopio es mayor, virtual e invertida.

La imagen final después de pasar por el ojo se forma en la retina.

La distancia entre el punto focal imagen del objetivo y el punto focal objeto

del ocular se llama longitud del tubo, L. En los microscopios tiene un valor

fijo: 16 cm.

Características del microscopio


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El aumento lateral de la lente objetivo es:

tg Θi = y / f 1 = - y' / L

β = y'/ y = - L / f 1

El ocular actúa como lupa y da una amplificación angular de:

Aumento de un microscopio


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El ángulo máximo con que el ojo ve el objeto sin usar lentes es el que logra

cuando el objeto está situado en el punto próximo del ojo.


El punto próximo en un ojo normal está a 25 cm por lo que la expresión an-

terior queda:

Mo= xp / f 2 = 0,25 / f 2 = Potencia del ocular / 4

El poder amplificador del microscopio es el producto de la amplificación late-

ral del objetivo por la amplificación angular del ocular:

M = β · Mo = (L / f 1 ) · (xp / f 2 )


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Las casas comerciales facilitan con los microscopios unas tablas en las que

se indican los aumentos logrados con diferentes objetivos. Son del tipo

siguiente:

Objetivo(distancia

focalen mm)

AumentoObjetivo

(para L=16 cm)

Aumento total Distanciade

trabajo(mm)

Ocularx5

Ocularx10

Ocularx15

50 3,2 16 32 48 30

25 6,4 32 64 96 14

16 10 50 100 150 8

8 20 100 200 300 2

4 40 200 400 600 0,52 80 400 800 1200 0,2

El aumento del objetivo se calcula dividiendo la distancia focal en cm. entre 16



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El aumento total es el producto de los dos aumentos.


La distancia de trabajo es la distancia existente entre la lente frontal del

objetivo y el objeto enfocado. Es siempre menor que la distancia focal del

objetivo.

Cuanto mayor es el aumento del objetivo más cerca está del objeto y me-

nor es la lente por lo que llega menos luz al ojo. A mayor aumento menos

luminosidad.


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Tomas de un microscopio conectado a una TV

En estas tomas un papel papel publicitario en el que se ve un tres, a simple

vista parece que tiene un color homogéneo, una zona amarilla y el númerotres en granate, pero al someterlo al microscopio descubrimos que la textura

está formada por puntos

El color de las tomas está un poco alterado por haberlas realizado foto-

grafiando la pantalla de una televisión (monitor) conectada al microscopio

y quizá con una iluminación inadecuada.

Trozo de cartel en amarillo y granate

visto a simple vista. En las fotos si-

guientes ampliamos la zona de con-tacto de los dos colores.


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Con 10 aumentos apreciamos

que en la parte de fondo ama-

rillo hay puntos granate sobre

amarillo y sobre el fondo gra-nate hay puntos negros. (Los

colores de esta foto deberían

ser iguales a los de la foto de

la derecha, pero están distor-

sianados por la TV).

En esta toma de x40 el color

es más aproximado al que

se ve al mirar directamente. Aquí el monitor distorsionó

menos el color.


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Poder separador.

La luz visible tiene una longitud de onda comprendida entre los 400 y los

700 nanometros (nm). Esta característica supone una limitación al poderseparador (distancia a la que dos puntos se ven separados).

Cuando se ilumina un objeto, los puntos de su superficie reflejan las ondas

luminosas. Dos puntos próximos de la superficie se verán como distintos

si la distancia que los separa es grande comparada con la longitud de on-

da que reciben.

Si la distancia que los separa es inferior a la longitud de onda que los ilu-

mina aparecerán a nuestra vista como dos puntos unidos. De nada sirve

entonces aumentar el poder amplificador del microscopio.

Lo que lograríamos es aumentar de tamaño aparente esa mancha difusa

procedente de la unión de los dos puntos, pero sin conseguir verlos se-

parados.


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Se define el poder separador de una lente o en general de un instrumento óp-

tico como su capacidad para separar nítidamente las imágenes de dos puntospróximos. Si "d“ es la distancia mínima a que pueden estar separados dos

puntos para que sus imágenes se vean como separadas.

Poder separador

La claridad de la imagen crece con el ángulo "a" . Este ángulo es el de semi-

abertura del objetivo:

Existen tres maneras de aumentar el poder separador

de un objetivo (disminuir la distancia a la que dos pun-

tos próximos aparecen separados) :


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Poder separador

Aumentando el índice de refracción del espacio objeto. Para el aire n = 1,

pero en los microscopios de Inmersión, que introducen el objetivo en una

gota de líquido que cubre el cubreobjetos puede lograrse, con aceite de

cedro, un n= 1,515 y con monobromonaftaleno n= 1,66.

Usando lentes frontales planas que dan un ángulo "a" mayor. Se pueden

alcanzar valores de sen a = 0,95. El límite de la A.N es de 1,4.

Disminuyendo la longitud de onda de la luz empleada. La luz ultravioleta l =

200 nm es invisible al ojo y es absorbida por el vidrio pero estas

dificultades pueden resolverse. Se pueden usar lentes de fluorita o cuarzo

fundido. La imagen debe recogerse sobre placa fotográfica o una pantallasensible a esa luz. Se debe enfocar primero usando luz visible y luego

iluminar con luz ultravioleta.


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Apertura numérica

El producto, n sen α, que aparece en la expresión del poder separador,

se llama apertura numérica (A.N.) de un objetivo y constituye una lascaracterísticas más importantes de la lente. Los fabricantes marcan el

número de la apertura numérica en la montura del objetivo junto con el

aumento

La calidad de un objetivo es tantomayor cuanto más elevada es suapertura numérica.

El aumento total más idóneo debe estar

comprendido entre 500 (A.N.) y 1000(A.N.) veces la apertura numérica del

objetivo.


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Apertura numérica

Oculares de gran potencia favorecen el aumento pero disminuyen la lumi-

nosidad, nitidez y las dimensiones del campo visual. Por eso es aconseja-

ble situar el aumento total entre 500 y 1000 veces el valor de A.N.

Esta regla está basada en las relaciones entre los poderes separadores

del ojo y del microscopio

Ejemplo

Según la regla anterior, para un objetivo de aumento x 40 y A.N.

0,65 debemos usar un ocular que logre valores comprendidos entre los

siguientes aumentos

500· 0,65 = 325 aumentos

1000·0,65 = 650 aumentos

Para lograr valores comprendidos entre 325 y 650 aumentos con un

objetivo de x40 debemos emplear oculares de x10 y x15


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Así empleando del de x10 el aumento total será 10x40 = 400 aumentos

Empleando el de x15 el aumento será de 600.

Un ocular x20 producirá imágenes de mayor aumento (800) pero serán

poco nítidas

Profundidad de foco o Poder penetrante

Existen dos poderes de resolución del microscopio uno en el plano hori-

zontal del enfoque que se estudia como Poder separador y otro en el

plano vertical que se estudia como Profundidad de foco o Poder pene-

trante.

El poder penetrante expresa la cualidad de un objetivo de poder presen-tar perfectamente detalladas los diversos planos de una preparación sin

variar la posición de enfoque. Depende del diseño del objetivo.


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El Poder penetrante (Profundidad de foco) es inversamente proporcionalal cuadrado de la apertura numérica (A.N.)

Cuanta mayor sea la Profundidad de foco, tanto menor será el Poderseparador.

Profundidad de foco o Poder penetrante


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Telescopios

Física lII


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Anteojo astronómico

Se utiliza para observar objetos lejanos. Con él se ven más grandes e inver-

tidos.

Galileo, al enterarse de que los holandeses habían costruído unas lentes

con las que observaban objetos, construyó también unas, las pulió, les dio

la curvatura adecuada, e hizo un telescopio.

Teoría

Está compuesto de

dos lentes conver-

gentes y tiene como

finalidad que la ima-

gen del objeto esté

más próxima al ojo

que el objeto de mo-

do que al verla con

un ángulo mayor,

parece mayor


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La lente convergente objeto (la más próxima al objeto, a la izquierda) tiene ladistancia focal más grande F1 y, para rayos que vienen del infinito forma laimagen en el foco de la segunda lente, F2

La lente objeto, poco convergente, pone la imagen en el foco de la len-te ocular

La es más convergente que la del objetivo (tiene una distancia focal peque-

ña). Para esta lente los objetos que están entre el foco y la lente dan imáge-

nes más grandes y virtuales (haz su imagen a la izquierda, de la parte de de

donde viene la luz).

Características del Anteojo

Lente objeto

Lente ocular

La lente ocular actúa como lupa


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Si el objeto para esta lente está en el foco, la imagen que da la segundalente se forma en el infinito ( en realidad no se forma, los rayos salen

paralelos). Si no se forma ¿cómo la vemos?

Lente ocular

Ahora es cuando entra en juego el sistema óptico del ojo. Esta imagen

que la segunda lente forma en el infinito, para los ojos de la persona que

mira por el aparato parece venir del infinito, y el ojo concentra los rayos

en la retina sin esfuerzo de acomodación. Por lo tanto la persona ve la

imagen mayor e invertida.

El ojo se sitúa en el foco de la lente ocular y en el eje óptico delsistema.


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Observamos que la imagen 2 que forma la lente ocular, es virtual,porque para la lente ocular el objeto (imagen 1) está entre el foco y la

lente. Cuando la imagen 1 (objeto para la segunda lente) se forma en

el foco F2, la imagen 2 se forma en el infinito.

Formación de imágenes en el anteojo astronómico


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Cuando se enfocan con el telescopio objetos situados en el infinito la imagen

1 se forma en el foco de la primera lente y el foco de la segunda tambiéntiene que estar en ese punto.

Por lo tanto en un telescopio que enfoque al infinito la separación de las len-

tes es la suma de las distancias focales: d = f 1 + f 2

Enfoque al infinito

Poder amplificador

El poder amplificador del teles-

copio es la amplificación angu-

lar. Si a simple vista observa-

mos el objeto bajo el ángulo Θiy observamos la imagen con el

aparato bajo el ángulo Θf el

aumento angular es :

M = Θf / Θi


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El ángulo con que vemos el ob-

jeto y el que se ve desde la lente

objeto es el mismo. Como losángulos opuestos por el vértice

son iguales, podemos estable-

cer la proporción que sacamos

de esta figura:

tg Θi = Θi = y' / f 1

En la figura vemos que el ángulo

con que el ojo ve la imagen de la

primera lente, justo antes de si-

tuarla en el foco es Θf . Si se si-tuara en el foco la imagen iría al

infinito. El ángulo será:

tg Θf = Θf = y' / f 2

Poder amplificador


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Por los criterios DIN de signos y' es negativo y Θf también, por lo tanto:

M = Θf / Θi = - f 1 / f 2

El telescopio consigue un gran poder amplificador con un objetivo de

gran distancia focal y un ocular de distancia focal pequeña.

Poder amplificador


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T l i ó ti té i


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Telescopios ópticos y técnicasde observación

Fotometría

Astrofotografía

Espectroscopía

Cúpula del 2.12m y el MEADE en OAGH, Sierra Mariquita,Canaea, Sonora

Introducción


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IntroducciónLa ún ica forma que podemos obtener información de los objetos

astronómicos es a partir de la luz que nos llega de ellos.

NECESITAMOS

1 Sistema que colecte luz

OJO

TELESCOPIO

2 Sistema que tome lainformación de la forma quequeramos dispositivopara medir la “luz” (flujo).

INSTRUMENTO + DETECTOR

PLACA FOTOGRÁFICAFILTROFOTÓMETROCÁMARA CCDESPECTRÓGRAFO

Telescopio + instrumento + detector = SISTEMA ÓPTICO


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Reflector 1m Tonantzintla


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Funciones:

1. Captar la luz A mayor diámetro (D), más luzcaptan y podemos ver objetos más débiles (vacon D2)

2. Aumentar la resolución angular.

3. Medir la posición de los objetos celestes

Tipos:

Refractores. Utilizan lentes y funcionan bajo elprincipio de refracción de la luz.

Reflectores. Utilizan espejos y funcionan bajo elprincipio de reflexión de la luz.

Catadióptricos . Utilizan lentes y espejos

Telescopios :

Refractor, 102 cm, Yerkes,Chicago

Reflector,1m Tonantzintla

A ó f


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Refractores:

Utilizan dos lentes para formar la imagen de los objetos celestes: lente objetivoy ocular. Se denomina apertura (D) al diámetro del objetivo.

Basan su funcionamiento en el principio de

refracción de la luz.

Atmósfera

lente

i

i’

Distancia focal : f

Punto focal: F

Lente objetivo

Lente ocular

Eje óptico

VENTAJAS


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DESVENTAJAS

1. La luz que pasa por las lentes sufredispersión hay pérdidas adicionales deluz.

2. Los vidrios ordinarios no transmiten laluz Ultravioleta, limitando las

observaciones en longitudes de ondacortas.

3. Las dimensiones de los refractores estánlimitadas por el peso de las lentes, lascuales pueden provocar grandesdistorsiones en las imágenes.

No necesita mantenimiento

Hay lentes de cualquier focal pero aumenta mucho el tamaño deltelescopio

Buena respuesta térmica Refractor, 1m , Yerkes, Chicago

25 m

Telescopios

Reflectores


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Se basan en el principio de reflexión de laluz

Utilizan espejos, recubiertos por unadelgada capa de aluminio

Normalmente los espejos son parabólicos cualquier rayo que llega a la superficie delespejo se refleja al mismo punto (F).

Defectos en su superficie causan aberraciónesférica (Hubble)

Telescopios Reflectores

Hoy en día todos lostelescopios son de este tipo.Principal ventaja: disminuyenel tamaño del telescopio

Espejo parabólico

Conproblemas

Sinproblema

Imagen se forma en un circulo:circulo de mínima confusión

Imagen se forma enun punto = Foco

TIPOS DE TELESCOPIOS REFLECTORES:


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Foco primario

Foco Newton

Foco Cassegrain

Foco Coude

F

F

F

F

Es

pe joparaból

ico

Espejo plano

Espejo secundario

primario

Foco Primario. El foco se encuentra encima deltelescopio y es allí donde se coloca elinstrumento (caja del primario) . Problemas

mecánicos y que el instrumento oculta luz

Foco Newton. Utiliza un espejo plano para sacar elhaz de luz del telescopio. Problemas: eltelescopio no se puede mover mucho porque sedesbalancea.

Foco Cassegrain. Se utiliza un espejo

secundario parabólico para desviar el hazde luz hacia la parte posterior el espejoprimario (F). Debido al hoyo central sepierde el 15%. Ventajas: como se corta elhaz de luz el tamaño del telescopiodisminuye, el telescopio esta balanceado,tienen alta resolución.

Foco Coudé. Usa espejos planos para desviar la luz hacia un foco lejano y fijo donde seponen instrumentos pesados para hacer espectroscopia de alta precisión

Hoy en día todos los telescopios sontipo Cassegrain

Monturas


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ECUATORIAL.

Un eje apunta hacia el PN (eje polar ). Elsegundo es perpendicular al primero (eje dedeclinación). VENTAJA: el movimiento

aparente de la esfera celeste se puedecompensar con un movimiento constante deltelescopio alrededor del eje polar.DESVENTAJA: Son poco estables si aumentael peso (sólo telescopios viejos)

HORIZONTAL O AZIMUTAL o de Horquilla.Un eje es horizontal (DEC) y el segundo esvertical (AR ). VENTAJA: fácil de construir ymás estable (telescopios grandes).

DESVENTAJA:Para compensar el movimientoaparente de la esfera celeste el telescopio debemoverse con velocidad variable alrededor de losdos ejes.

Monturas

DeclinaciónPN

Polar

2.12m de Cananea

horquilla


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Nuevas Tecnologías:

Al aumentar el diámetro de los espejos aumenta mucho el peso de los mismo y aparecen

problemas mecánicos y técnicos; posibles soluciones han sido:

Dividir el área del espejo: Un telescopio grande sepuede dividir en telescopios más pequeños ( esmás barato y sencillo), xEj MMT (Multi MirrorTelescope) Telescopio formado por 6 espejospequeños de foco común.

Espejos sementados en paneles, como el GTC(10.4m) y con óptica Activa.

Óptica ADAPTATIVA: Se hace un único espejodelgado (menisco delgado) con un sistema quemantiene la curvatura con un error mínimo. Se

debe ir checando la curvatura y corrigiendo laforma para que el error sea < 0.05mm. SUBARU,8m

Óptica ACTIVA: Se consigue mejorar la imagendel telescopio midiendo a tiempo real el frente deonda y corrigiendo la forma del espejo consuspensores automatizados. Diseño del espejo primario del GTC

Telescopios en México : tres grandes observatorios


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Telescopios en México : tres grandes observatorios

Tonantzintla:1m de Tonantzintla (OAN)

Montura de horquilla

Foco Cassegrain

Apertura de 1 m

Instrumentos: espectrógrafo, CCD-mil,fotómetro

Cámara Schmidt (INAOE)

1m de apertura (efectivo, 80 cm)

Montura ecuatorial

Espejo primario esférico

Campos de 5grados

Placas fotográficas ( ver el acerbo deTonantzintla)

Carta del cielo (OAN)

Refractor de 33 cm

Cámara CCD en elfoco Cassegrain, 1mde Tonantzintla

OAGH Cananea Sonora (INAOE)


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OAGH, Cananea, Sonora (INAOE)

•Telescopio de 2.12 m:•

Montura Horizontal•Foco R-C ~ Cassegrain

• Diámetro 2.12m

•Instrumentos: Espectrógrafo, Cámara CCD, LFOSC(objetos débiles), cámara infrarroja, CANICA, y enproyecto , espectrógrafo de multifibras y espectrógrafo de

alta resolución• MEADE: Medidor de la extinción de la atmósfera (16 pulgadas)

Primario

Secundario

Buscador

OAN de San Pedro Mártir Baja California


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OAN de San Pedro Mártir, Baja California(UNAM)

El observatorio óptico más importante de México

•2.12 m: Casi gemelo del 2.12m deCananea

•Montura de Horquilla pero contope

•Foco R-Ch ~ Cassegrain

•Instrumentos: Echelle, Fabry-Perot, Espectrógrafos de alta yresolución intermedia y variascámaras CCD. Infrarrojo: Camila, yCamaleón (Espectrógrafo)

•1.5 m

•Instrumentos: Espectrógrafo,cámara CCD y fotómetro

•84 cm

•Instrumentos: Espectrógrafo,cámara CCD y fotómetro

PROYECTOS

GTC h


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• OPTICO:

•GTC (Observatorio del Roque delos Muchachos, Canarias, España):mayor telescopio óptico del mundo,10.4m

•GTB (La Negra, México), 2 de 8m

•INFRAROJO:

•TIM, (OAN, México): 6.4 m

•MILIMETRICO:

•GTM (La Negra, México): Mayor

telescopio milimétrico del mundo :50 m

GTC, hoy

GTM,Junio


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* FOTOMETRÍALa utilizamos cuando nos interesa medir los flujos (energías ) de objetos puntuales (estrellas) o


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La utilizamos cuando nos interesa medir los flujos (energías ) de objetos puntuales (estrellas) oel brillo superficial de objetos extendidos (xEj. galaxias). Otra posible aplicación es calcularposiciones de astros.

Instrumentos: Fotómetros, filtros + CCD y placas fotográficasTécnicas

Fotometría de apertura para objetos puntualesAjuste a PSF (Point Spread Function) para objetos extendidos o en campos con muchosobjetos y/o muy cercanos

Estrella = apertura - cielo

UGC 5605 M22

5'

Posiciones

* ESPECTROSCOPIA.


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Instrumentos : Espectrógrafos y cámara CCD o placafotográfica

Mediante el uso de prismas o rejillas de difracción conseguimos descomponer la luz querecibimos en las distintas

que la componen = Espectro = distribución de intensidad en

o n

La utilizamos cuando nos interesa ver la energía quese emite o se absorbe en cada

Esta distribución serelaciona con diferentes procesos. Quiero determinar

composición, abundancias químicas, condiciones físicasde las regiones que emiten, tipo de objeto, corrimiento alrojo, velocidades (anchuras de líneas)...

Espectro de una A0

Ha

Proceso de reducción:


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Proceso de reducción:

Una vez tomamos la imagenen una cámara CCD y antesde empezar a trabajar conella, debe limpiarse de todoslos efectos que introducen losdetectores REDUCCIÓN

Imagen sin corregir

Corregir de:

BIASDARK FLAT-FIELDRayos Cósmicos

IRAF Proceso de Análisis :Tratamiento de los datosde forma científica

Imagen reducida

Documents

Og-Instopticos 10nov Fiii15