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PRINCIPIOS ÓPTICOS
BAJA VISIÓN
LÍMITES DE LA VISIÓN
y
y
u
P
u'
y'
y'
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
y2'
y1'
y2
y1
f/2
F
f
IMÁGENES VIRTUALES
F’
Aumentos
• AUMENTO LINEAL
• ’ = y’/ y = x’/ x
• AUMENTO ANGULAR
tg u'
Γ
tg u
AUMENTO LINEAL
posición del objeto entre x=f/2 y x=f el aumento
toma valores desde +2 hasta infinito
La lupa deberá utilizarse con el objeto
situado en el foco F o muy cerca de éste
para que el aumento lineal sea máximo.
IMÁGENES REALES IMÁGENES VIRTUALES
y
F’
y
y'
F
y'
PARADOJAS
• Objetos del mismo tamaño lineal tienen distinto
tamaño aparente
n = 1’33
y
y'
u
u'
n=1
PARADOJAS
• Objetos del mismo tamaño angular y distinto
tamaño lineal pueden parecer iguales
u
u
AUMENTO ANGULAR
y'
PL
y
O’
x'
O
u
x
 = tg u’/ tg u
u'
PE
h
AUMENTO ANGULAR
x

h
Γ
x  h(1  xP )
L
1º) Posición del ojo (h)
2º) Posición del objeto (x)
3º) Distancia de referencia (d)
1º) Posición del ojo (h)
A)
B)
h = f’
h=0


Γ  1  xPL

 =1=
1
Con el ojo pegado a la lente no hay aumento angular
conviene separar el ojo de la lente
2º) Posición del objeto (x)
Objeto en el foco de la lupa : x = f = -f’
Ventajas:El aumento lineal es máximo
Visión cómoda. El aumento angular mejora con h
F’
F
Γ  1  hPL
f
3º) Distancia de referencia (d):
AUMENTO CONVENCIONAL
y
u
d
y'
y
y
x’=d
u'
x
AUMENTO CONVENCIONAL
Γ  1 dP
L
P
Γ  1 L
d
4
AUMENTO EFECTIVO O
COMERCIAL
P
Γ  L
C 4
P
Γ  L
C 2,5
P R
Γ L
4
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:
P
Γ  L
C 4
P
Γ  L
C 2,5
CAMPO DE LA LUPA
(r  rp )
OP 
hP
L
P
PL
P
O
O
h
P’
Otros factores que afectan
al campo
• Las aberraciones
• El tamaño relativo
h
h
EL MICROSCOPIO
COMPUESTO
• Imagen invertida virtual
PE
u'
u
PS
Aumentos
Aumento negativo (inversión de imagen)
Γ  β'
ob
 Γ oc
P (oc)
25
y'
Γ oc  L

; β' 
ob y
4
f'
oc
y
f' t
tgu'
Γ
 1
tgu f'
2
P (tot) 25
Γ L

4
f'
Campo y Apertura
• Campo: Es inversamente proporcional al aumento
• Apertura numérica: AN = n sen 
Φ
 500 AN  2 AN
PS
Γ
P
L
• alta potencia

poca luminosidad
EL TELESCOPIO
• Imagen invertida virtual
PS
PE
u
F’ob= Foc
u'
Aumento
y'/ f'
f'
tg
u'
2  1
Γ

tg u
y'/ f'
f'
1
2
El aumento es negativo  la imagen es invertida
Campo y Apertura relativa


R R
R


1
2
PS
tgω  
 e R  1 
P
2 Γ' 
x' Γ'

PS


La luminosidad de la imagen depende de:
-diámetro del objetivo (directamente)
-aumentos (inversamente)
Φ
AR  ob
f'
ob
EMERGENCIA PUPILAR
f' f'
x'  1 2   e con Γ' negativo
PS
Γ
f'
1
f'
2
Φ
ob
Φ 
PS
Γ'
Especificación Comercial
• a x d: aumento x diámetro del objetivo
Φ
ob
Φ 
PS
Γ'
EL ANTEOJO DE GALILEO
• Imagen directa virtual
PE
u
PS
F’ob = Foc
u' y'
Aumento
y' / f' 2
f' 1
tg u'
Γ


tg u
y' / f' 1
f' 2
El aumento es positivo  Imagen directa
PUPILA DE SALIDA
La luminosidad de la imagen depende de:
-diámetro del objetivo (directamente)
-aumentos (inversamente)
ΦPS
Γ'

 Φob
La posición de la PS hace
incómoda la visión
e
x' PS 
Γ
CAMPO ANGULAR
Depende de:
-diámetro del objetivo (directamente)
-aumentos (inversamente)
Φ ob
tgω m 
'
2eΓ
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.