APLICACIONES DEL FENÓMENO LUMINOSO
Partes de un microscopio óptico
Sistema óptico
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OCULAR: |
Lente situada cerca del ojo del observador Su misión es ampliar la imagen del objetivo. Suelen tener dos oculares, por eso se llaman binoculares, si solo tiene uno se llama monocular. |
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OBJETIVO: |
Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta determinando la cantidad de aumentos con la que queremos observar. |
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CONDENSADOR: |
Lente que concentra los rayos luminosos que inciden sobre la preparación. El condensador de la parte de abajo también se llama FOCO y es el que dirige los rayos luminosos hacia el condensador. |
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DIAFRAGMA: |
Regula la cantidad de luz que entra en el condensador. |
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FOCO: |
Dirige los rayos luminosos hacia el condensador. |
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El TUBO: |
El tubo óptico se puede acercar o alejar de la preparación (lo que se quiere ver) mediante un TORNILLO MACROMÉTRICO o de grandes movimientos que sirve para realizar un primer enfoque. El tornillo macrométrico permite hacer un movimiento rápido hacia arriba o hacia abajo del tubo o la platina, y se utiliza para localizar la imagen a observar. |
Sistema mecánico
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SOPORTE: |
Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo. |
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PLATINA: |
Lugar donde se deposita la preparación. |
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CABEZAL: |
Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular. |
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REVÓLVER: |
Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. La esfera se suele llamar CABEZAL y contiene los sistemas de lentes oculares (monoculares o binoculares (2 lentes)).
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TORNILLOS DE ENFOQUE: |
Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto. |
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PLATINA: |
Lugar donde se deposita la preparación que se quiere observar. Tiene en su centro una abertura circular por la que pasará la luz del sistema de iluminación. |
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BRAZO : |
Es una pieza metálica de forma curvada que puede girar; sostiene por su extremo superior al Tubo Óptico y en el inferior lleva varias piezas importantes. |
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PINZAS DE SUJECION: |
Parte mecánica que sirve para sujetar la preparación. La mayoría de los microscopios modernos tienen las pinzas adosadas a un carro con dos tornillos, que permiten un avance longitudinal y transversal de la preparación. |
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BASE |
Sujeción de todo el microscopio. |
Sobre la PLATINA se coloca la preparación que se va a observar con un Orificio central por el que pasa la Luz procedente del Espejo. El ESPEJO con una cara plana y otra cóncava, está montado sobre un eje giratorio ubicado en la zona más inferior del brazo por debajo de la Platina.
Ahora veamos un video donde nos explican las partes.
EL TELESCOPIO
Se denomina telescopio (tele =lejos- y scopio=ver) al instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista al captar radiación electromagnética, tal como la luz. Es una herramienta fundamental en astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento de este instrumento ha permitido avances en nuestra comprensión del Universo.
Gracias al telescopio —desde que Galileo Galilei en 1610 lo usó para mirar la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas— el ser humano pudo, por fin, empezar a conocer la verdadera naturaleza de los cuerpos celestes que nos rodean y nuestra ubicación en el universo. El Telescopio es el instrumento que revolucionó la Astronomía por los descubrimientos de fenómenos celestiales.
PARTES Y FUNCIONES DEL TELESCOPIO
El parámetro más importante de un telescopio es el diámetro de su lente objetivo. Un telescopio de aficionado tiene 76 y 150 mm de diámetro y permite observar algunos detalles de planetas y objetos del cielo profundo. Los telescopios que superan 200 mm de diámetro permiten observar detalles planetarios, nebulosas, cúmulos y galaxias brillantes.
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DISTANCIA FOCAL: |
Es la longitud focal del telescopio, que se define como la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto donde se sitúa el ocular. |
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DIÁMETRO DEL OBJETIVO: |
Es el diámetro del espejo o lente primaria del telescopio. |
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OCULAR: |
Accesorio pequeño que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos. |
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LENTE DE BARLOW: |
Lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular, cuando se observan los astros |
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FILTRO: |
Pequeño accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observación. Se ubica delante del ocular, y los más usados son el lunar (verde-azulado, mejora el contraste en la observación de nuestro satélite). Y el solar con gran poder de absorción de la luz del sol para no lesionar la retina. |
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RAZÓN FOCAL: |
Es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm).(f/radio). |
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MAGNITUD LÍMITE: |
Es la magnitud máxima que teóricamente puede observarle en un telescopio dado, en condiciones de observación ideales. La fórmula es: m(limite) = 6.8 + 5log(D), siendo D el diámetro en centímetros de la lente o espejo del telescopio. |
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AUMENTOS: |
Es la cantidad de veces que un instrumento multiplica el diámetro aparente de los objetos observados. Equivale la relación entre la longitud focal del telescopio y la longitud focal del ocular. (DF/df). |
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TRÍPODE: |
Conjunto de tres patas generalmente metálicos que le dan soporte y estabilidad al telescopio. |
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PORTA OCULAR: |
Orificio dónde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal. |
LENTE
Una lente es un elemento óptico transparente, fabricado con vidrio, cristal o plástico, que refracta la luz para formar una imagen. Una lente puede tener superficies cóncavas o convexas, de manera que la luz paralela que incide sobre ella sea refractada bien hacia el plano focal, como en una lente convergente, o bien desde él, como en una lente divergente.
Una lente que es delgada en comparación con su diámetro tendrá un punto focal más distante (es decir, una mayor longitud focal) que una gruesa, será más fácil de fabricar y sufrirá menos aberración cromática y aberración esférica. En lo práctico, para reducir estas y otras distorsiones, se emplean combinaciones de lentes, conocidas como lentes compuestas.
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Lente convexa |
es más gruesa en el centro que en los extremos. La luz que atraviesa una lente convexa se desvía hacia dentro (converge). Esto hace que se forme una imagen del objeto en una pantalla situada al otro lado de la lente. La imagen está enfocada si la pantalla se coloca a una distancia determinada, que depende de la distancia del objeto y del foco de la lente. La lente del ojo humano es convexa, y además puede cambiar de forma para enfocar objetos a distintas distancias. La lente se hace más gruesa al mirar objetos cercanos y más delgados al mirar objetos lejanos. A veces, los músculos del ojo no pueden enfocar la luz sobre la retina, la pantalla del globo ocular. Si la imagen de los objetos cercanos se forma detrás de la retina, se dice que existe hipermetropía. |
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Lente cóncava. |
Están curvadas hacia dentro. La luz que atraviesa una lente cóncava se desvía hacia fuera (diverge). A diferencia de las lentes convexas, que producen imágenes reales, las cóncavas sólo producen imágenes virtuales, es decir, imágenes de las que parecen proceder los rayos de luz. En este caso es una imagen más pequeña situada delante del objeto. En las gafas o anteojos para miopes, las lentes cóncavas hacen que los ojos formen una imagen nítida en la retina y no delante de ella. Las lentes con superficies de radios de curvatura pequeños tienen distancias focales cortas. Una lente con dos superficies convexas siempre refractará los rayos paralelos al eje óptico de forma que converjan en un foco situado en el lado del lente opuesto al objeto. Una superficie de lente cóncava desvía los rayos incidentes paralelos al eje de forma divergente; a no ser que la segunda superficie sea convexa y tenga una curvatura mayor que la primera, los rayos divergen al salir de la lente, y parecen provenir de un punto situado en el mismo lado de la lente que el objeto. Estas lentes sólo forman imágenes virtuales, reducidas y no invertidas. Si la distancia del objeto es mayor que la distancia focal, una lente convergente forma una imagen real e invertida. Si el objeto está lo bastante alejado, la imagen será más pequeña que el objeto. Si la distancia del objeto es menor que la distancia focal de la lente, la imagen será virtual, mayor que el objeto y no invertida. En ese caso, el observador estará utilizando la lente como una lupa o microscopio simple. El ángulo que forma en el ojo esta imagen virtual aumentada (es decir, su dimensión angular aparente) es mayor que el ángulo que formaría el objeto si se encontrara a la distancia normal de visión. La relación de estos dos ángulos es la potencia de aumento de la lente. Una lente con una distancia focal más corta crearía una imagen virtual que formaría un ángulo mayor, por lo que su potencia de aumento sería mayor. La potencia de aumento de un sistema óptico indica cuánto parece acercar el objeto al ojo,y es diferente del aumento lateral de una cámara o telescopio, por ejemplo, donde la relación entre las dimensiones reales de la imagen real y las del objeto aumenta según aumenta la distancia focal. |
La cantidad de luz que puede admitir una lente aumenta con su diámetro. Como la superficie que ocupa una imagen es proporcional al cuadrado de la distancia focal de la lente, la intensidad luminosa de la superficie de la imagen es directamente proporcional al diámetro de la lente e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia focal. Por ejemplo, la imagen producida por una lente de 3 cm de diámetro y una distancia focal de 20 cm sería cuatro veces menos luminosa que la formada por una lente del mismo diámetro con una distancia focal de 10 cm. La relación entre la distancia focal y el diámetro efectivo de una lente es su relación focal, llamada también número f. Su inversa se conoce como abertura relativa. Dos lentes con la misma abertura relativa tienen la misma luminosidad, independientemente de sus diámetros y distancias focales.
Elementos de una Lente
a) Centro Óptico, donde todo rayo que pasa por él, no sufre desviación.
b) Eje Principal, es la recta que pasa por el centro óptico y por el foco principal.
c) Foco Principal, punto en donde pasan los rayos que son paralelos al eje principal.
d) Eje Secundario, es la recta que pasa por los centros de curvatura.
e) Radios de Curvatura(R1,R2):Son los radios de las esferas que originan la lente.
f) Centros de Curvatura(C1,C2):Son los centros de las esferas que originan la lente.
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Lentes divergentes. Fórmula: |
Lentes convergentes. Fórmula: |
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Imagen |
EL OJO HUMANO
El ojo es un órgano que detecta la luz y es la base del sentido de la vista. Su función consiste básicamente en transformar la energía lumínica en señales eléctricas que son enviadas al cerebro a través del nervio óptico.
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Cómo funciona el ojo humano?
Casi toda la parte trasera de la esfera ocular está recubierta por una capa de células fotosensibles a la que se denomina colectivamente 'retina'. Esta estructura retiniana es el núcleo del órgano del sentido de la vista. La esfera ocular no es ninguna maravilla de la ingeniería. Es solamente una estructura que aloja la retina y le proporciona imágenes enfocadas y nítidas del mundo exterior. La luz entra en el ojo a través de la córnea y el iris, atravesando la lente del cristalino antes del alcanzar la retina.
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El ojo es una pequeña cámara oscura.
La retina recibe una pequeña imagen invertida de ese mundo exterior, transmitida por el sistema óptico formado por la córnea y el cristalino. El ojo es así una pequeña 'cámara oscura'. La lente del cristalino altera su forma para enfocar la imagen, pero esa capacidad adaptativa se va perdiendo con la edad, por lo que perdemos capacidad visual óptica. |
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La retina recibe una pequeña imagen invertida de ese mundo exterior, transmitida por el sistema óptico formado por la córnea y el cristalino. El ojo es así una pequeña 'cámara oscura'. La lente del cristalino altera su forma para enfocar la imagen, pero esa capacidad adaptativa se va perdiendo con la edad, por lo que perdemos capacidad visual óptica. |
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El ojo es capaz de adaptarse a distintos niveles de iluminación gracias a que el diafragma formado por el iris puede cambiar de diámetro, proporcionando un agujero central (la pupila) que varía entre 2 mm (para iluminación intensa) y 8 mm (para situaciones de poca iluminación). La retina traduce la señal luminosa en señales nerviosas. Está formada por tres capas de células nerviosas. Sorprendentemente, las células fotosensibles (conocidas como conos (cones) y bastones (rods)) forman la pate trasera de la retina (es decir: La más alejada de la apertura del ojo). Por eso, la luz debe atravesar antes las otras dos capas de células para estimular los conos y los bastones. |
Extraido https://www.gusgsm.com/funciona_ojo_humano
LA FIBRA OPTICA
La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que conduce la luz
La fibra óptica resulta interesante porque toma un concepto muy antiguo que es la manipulación de la luz, no es otra cosa más que eso, la manipulación controlada de la luz. Si nos remontamos a la historia, los mismos egipcios controlaban la luz por medio de espejos para iluminar dentro de las increíbles pirámides... ¿Precursores de la fibra óptica?
Hoy la manipulación de la luz está controlada dentro de un cable, con terminaciones especiales y en placas especiales que hacen que la transmisión sea posible y que se detallará a lo largo de este poste informativo:
LA FIBRA ÓPTICA fue descubierta en la década de 70.
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El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano, es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes:
Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto, recubrimiento, tensores y chaqueta. |
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1. Elemento central dieléctrico: este elemento central que no está disponible en todos los tipos de fibra óptica, es un filamento que no conduce la electricidad (dieléctrico), que ayuda a la consistencia del cable entre otras cosas. 2. Hilo de drenaje de humedad: su fin es que la humedad salga a través de el, dejando al resto de los filamentos libres de humedad. 3. Fibras: parte más importante del cable, ya que es el medio por dónde se transmite la información. Puede ser de silicio (vidrio) o plástico muy procesado. Aquí se producen los fenómenos físicos de reflexión y refracción. La pureza de este material es lo que marca la diferencia para saber si es buena para transmitir o no. Una simple impureza puede desviar el haz de luz, haciendo que este se pierda o no llegue a destino. En cuanto al proceso de fabricación es muy interesante y hay muchos vídeos y material en la red, pero básicamente las hebras (micrones de ancho) se obtienen al exponer tubos de vidrio al calor extremo y por medio del goteo que se producen al derretirse, se obtienen cada una de ellas. 4. Loose Buffers: es un pequeño tubo que recubre la fibra y a veces contiene un gel que sirve para el mismo fin haciendo también de capa oscura para que los rayos de luz no se dispersen hacia afuera de la fibra. 5. Cinta de Mylar: es una capa de poliéster fina que hace muchos años se usaba para transmitir programas a pc, pero en este caso sólo cumple el rol de aislante. 6. Cinta antiflama: es un cobertor que sirve para proteger al cable del calor. Hilos sintéticos de Kevlar: estos hilos ayudan mucho a la consistencia y protección del cable, teniendo en cuenta que el Kevlar es un muy buen ignífugo, además de soportar el estiramiento de sus hilos. Hilo de degarre: son hilos que ayudan a la consistencia del cable. Vaina: la capa superior del cable que provee aislamiento y consistencia al conjunto que tiene en su interior. |
Los dos principios por los que la fibra funciona son la Reflexión y la Refracción. Ellos son los culpables de llevar esto adelante.
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REFRACCIÓN: es el cambio de dirección que llevan las ondas cuando pasan de un medio a otro. Sencillamente y para mejor comprensión, esto se experimenta cuando metemos una cuchara en un vaso con agua y pareciera que se desplaza dentro de este.
REFLEXIÓN: También es el cambio de dirección de la onda, pero hacia el origen. Esto sería lo que sucede cuando nos miramos en el espejo...sin la reflexión, no podríamos vernos. |
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Ahora que sabemos cuáles son los principios físicos que ocurren dentro de la fibra óptica, vamos a una figura que detalla estos fenómenos en acción:
Ya sabemos cómo funciona, así que vamos a hablar un poco de que tipos de fibra hay y para qué sirve cada una. Para hacer esto vamos a agruparlas de dos maneras. Una es la fibra Monomodo y la otra es Multimodo y este agrupamiento se debe en la forma en que transmiten la luz por dentro de la fibra.
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MONOMODO: se transmite un sólo haz de luz por el interior de la fibra. Tienen un alcance de transmisión de 300 km. en condiciones ideales, siendo la fuente de luz un láser.
MULTIMODO: se pueden transmitir varios haces de luz por el interior de la fibra. Generalmente su fuente de luz son IODOS de baja intensidad, teniendo distancias cortas de propagación (2 o 3 Km), pero son más baratas y más fáciles de instalar |
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Ventajas y desventajas de la fibra óptica
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VENTAJAS:
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DESVENTAJAS:
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https://www.alebentelecom.es/servicios-informaticos/faqs/fibra-optica-que-es-y-como-funciona#sthash.HhZd8tmn.dpuf
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Actividad 4.0 |
Actividad 4.1 |
Actividad 4.3 |
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Es un test de óptica en donde se quiere saber qué asimilo el estudiante durante todo el proceso.
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Entrega de un producto Experimento óptico conforme al documento que se entregara debe de seleccionar un experimento, realizarlo y sustentarlo en clase |
Actividad de seguimiento Postest
Se vuelve a realizar el Cuestionario de diagnóstico para afianzar los saberes aprendidos durante la unidad. |
