REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN.

U.E.C.A.: “ÁNGEL DE LA GUARDIA “ESTADO -GUARICO

Profesor: Estudiante:

Luis López. Karem Herrera

Mayo, 31 de 2013

INTRODUCCION

El siguiente trabajo de investigación tiene como propósito conocer claramente todas

aquellas herramientas que nos permiten ver imágenes que son imposibles de observar con

el ojo humano. Además de saber cuáles son, también aprender cual es la importancia o

significado para la ciencia y la física. La física es una ciencia que tiene por objeto el

descubrimiento y estudio de los fenómenos de la naturaleza, para esto se apoya en el uso de

instrumentos que facilitan su labor. Estos instrumentos podemos clasificarlos en:

Instrumentos de Medición y Instrumentos Ópticos.

…Es importante señalar que ambos cumplen tareas específicas en el proceso que lleva el

conocer del porqué de un fenómeno. En la física e ingeniería, medir es la actividad de

comparar magnitudes físicas de objetos y sucesos del mundo real. Como unidades se

utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares, y la medición da

como resultado un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de

referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Además de éstos también aportan al estudio los llamados instrumentos ópticos, que no son

más que combinaciones de lentes, espejos y prismas utilizados con el fin de apreciar los

objetos con mayor nitidez, revelando detalles que no logran ser vistos a simple vista.

Cabe destacar que, 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 (o fotones) para

determinar propiedad es características. 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. Los microscopios tenían como máximo 10X,

mientras que los modernos tienen entre 400X y 600X.Otra clase de instrumentos ópticos es

utilizada para analizar las propiedades de la luz o de materiales ópticos. Entre ellos se

incluyen: Interferómetro para medir la interferencia de las ondas de luz Fotómetro para

medir la intensidad de la luz Polarímetro para medir la dispersión o rotación de luz

polarizada.

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.

INSTRUMENTOS OPTICOS.

Clasificación.

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.

Descripcion de cada uno de ellos:

A. Lupa : La lupa es un instrumento óptico que consta de una lente convergente de

corta distancia focal, que desvía la luz incidente de modo que se forma una imagen

virtual ampliada del objeto por detrás de una. La imagen se llama virtual porque los

rayos que parecen venir de una base parecieran pasar realmente por la lupa. Una

imagen virtual no se puede proyectar en una pantalla al igual que se observa, por

ejemplo, en una superficie plana pulida.

Puede interpretarse su funcionamiento a través de la imagen virtual y aumentada que

produce; pero su correcto uso (ha de estar justo delante del ojo, y el objeto ha de estar en el

foco de la lente, para obtener una imagen en el infinito y una visualización relajada, al no

estar trabajando los músculos ciliares para enfocar al infinito) sugiere otro razonamiento:

puesto que el tamaño apreciado depende del de la imagen final en la retina, dada por el

sistema óptico completo (lupa más ojo), lo que permite la lupa es obtener un aumento

angular. El máximo tamaño angular se consigue acercando el objeto al ojo, pero este es

incapaz de enfocar a distancias más cercanas del punto próximo. La lupa, superpuesta al

ojo, permite acercar éste, de forma que el objeto subtienda un mayor ángulo. Las lupas

pueden ser de distintas curvaturas, y proporcionalmente, la lente puede tener cierto grado

de magnificación. Generalmente, las lupas de mayor diámetro son más potentes (menor

distancia focal), ya que permiten una mayor curvatura de sus superficies, al ser

necesariamente el cristal estrecho en la periferia y grueso en el centro. La lupa eléctrica o

electro lupa es utilizada en ingeniería moderna (naval, aeronáutica, nuclear...) desde

principios del siglo XX.

B. Microscopio Compuesto : El microscopio compuesto es el microscopio más

utilizado en la ciencia, el trabajo y el hobby. Consiste en dos partes ópticas: lentes

oculares (el que está próximo a tus ojos) y los lentes objetivos (el que está

posicionado cerca de la prueba observada). El microscopio compuesto fue el

primero introducido por inventor holandés Zacarías Janssen (el también es conocido

por inventar el telescopio). Su aparato sofisticado para el año 1590, llevaba a cabo

dos tareas: para ver estrellas y pequeños objetos. El instrumento se convirtió en una

invención del primer microscopio compuesto y un telescopio al mismo tiempo.

Un microscopio compuesto tiene más de una lente objetivo. Los microscopios compuestos

se utilizan especialmente para examinar objetos transparentes, o cortados en láminas tan

finas que se transparentan. Se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y

organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por

tres sistemas:

El sistema mecánico está constituido por una palanca que sirve para sostener, elevar y

detener los instrumentos a observar.

El sistema de iluminación comprende un conjunto de instrumentos, dispuestos de tal

manera que producen las ranuras de luz.

El sistema óptico comprende las partes del microscopio que permiten un aumento de

los objetos que se pretenden observar mediante filtros llamados "de antigel

subsecuente".

PARTE MECANICA DEL MICROSCOPIO.

La parte mecánica del microscopio comprende el pie, el tubo, el revólver, el asa, la

platina, el carro y el tornillo micrométrico. Estos elementos sostienen la parte óptica y de

iluminación; además, permiten los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto.

El pie y soporte: contiene la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo

general forma de Y o bien es rectangular.

La columna o brazo: llamada también asa, es una pieza en forma de C, unida a la base

por su parte inferior mediante una bisagra, permitiendo la inclinación del tubo para

mejorar la captación de luz cuando se utilizan los espejos. Sostiene el tubo en su

porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.

El tubo: tiene forma cilíndrica . El tubo se encuentra en la parte superior de la columna

mediante un sistema de cremalleras, las cuales permiten que el tubo se mueva mediante

los tornillos.

El tornillo macrométrico o macroscopico: girando este tornillo, asciende o desciende

el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a un mecanismo de

cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.

El tornillo micrométrico o microscopico: mediante el ajuste fino con movimiento

casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque

exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de

0,001 mm, que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los

objetos.

La platina: es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que

se va a observar. Presenta un orificio, en el eje óptico del tubo, que permite el paso de

los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece

inmóvil; en otros casos puede ser giratoria; es decir, mediante tornillos laterales puede

centrarse o producir movimientos circulares.

Las pinzas: son dos piezas metálicas que sirven para sujetar la preparación. Se

encuentran en la platina.

El revólver: es una pieza giratoria provista de orificios en los que se enroscan los

objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en

posición de trabajo, lo que se nota por el ruido de un piñón que lo fija.

SISTEMA OPTICO.

Es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que

lo componen. Está formado por el ocular y los objetivos. El objetivo proyecta una imagen

de la muestra que el ocular luego amplía.

El ocular: se encuentra situado en la parte superior del tubo. Su nombre se debe a la

cercanía de la pieza con el ojo del observador. Tiene como función aumentar la imagen

formada por el objetivo. Los oculares son intercambiables y sus poderes de aumento

van desde 5X hasta 20X. Existen oculares especiales de potencias mayores a 20X y

otros que poseen una escalamicrométrica; estos últimos tienen la finalidad de medir el

tamaño del objeto observado.

Los objetivos: se disponen en una pieza giratoria denominada revólver y producen el

aumento de las imágenes de los objetos y organismos, y, por tanto, se hallan cerca de la

preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos:

objetivos secos y objetivos de inmersión.

Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos

y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el

aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así, por ejemplo, si un

objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es

planacromático, su aumento 40 y su apertura numérica 0,65, calculada para una

longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de

microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más

frecuentemente utilizados son: 4X, 10X, 20X, 40X y 60X.

El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes.

Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de

cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en

contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 100X y se

distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo

inferior.

USOS

El microscopio compuesto es utilizado en multitud de sitios, desde un laboratorio de

investigación médica hasta una casa particular, pasando por un centro de investigación

criminal. Sirve para diagnosticar daños en células y tejidos humanos, para identificar

muestras de drogas o, simplemente, para revelar la estructura de las flores o plantas que

hayamos recogido durante un paseo por el campo.

COMPONENTES.

En el microscopio compuesto se pueden distinguir unos componentes estructurales y otros

ópticos. Los estructurales son la base, el cuerpo y el brazo, que alberga y sirve de sostén a

los componentes ópticos. Dos tipos de lente (el ocular y el objetivo) conforman la parte

óptica del microscopio.

Cómo funciona un microscopio compuesto.

Una fuente de luz ilumina el objeto o estructura para que se pueda ver a través

del microscopio compuesto. La luz atraviesa el lente del objetivo (el que está más cerca del

objeto), donde la imagen es aumentada. El lente del ocular (a través del que miras) actúa

como una lupa más para producir la imagen que ves.

¿Cómo invierte la imagen un microscopio compuesto?

El lente objetivo de un microscopio compuesto tiene una corta longitud focal. Después de

que la luz pasa a través de la muestra, pasa la lente objetiva y pasa el punto focal del lente

objetivo, así la imagen formada se invertirá. Esta imagen es el objetivo que se ve a través

de la lente del ocular. Éste actúa como un aumentador sencillo y alarga la imagen creada

por el lente objetivo. Como resultado, la imagen que se ve a través de un microscopio

compuesto se invierte al compararla con la muestra que se está examinando.

C. EL ANTEOJO ASTRONOMICO. Se llama anteojo al formado por lentes y

telescopio a los que tienen espejos y lentes. El anteojo está formado por un sistema

convergente de gran focal y un sistema convergente de focal pequeña llamado

ocular, de forma tal, que el objeto está en el infinito y la imagen final también está

en el infinito. Los anteojos de designa por dos números separados por un signo "x".

El primer número es el aumento del anteojo y el segundo el diámetro de la pupila de

entrada en milímetros. El telescopio o anteojo astronómico se utiliza para observar

objetos lejanos. Con él se ven los objetos lejanos más grandes de lo que podemos

verlos a simple vista, pero se ven invertidos.

El Objetivo: consta de una lente convergente de gran distancia focal.Como el objeto

esta situado a gran distancia , los rayos que le llegan al objetivo son paralelos ,

formandose la imagen del objeto dentro de su foco.

El ocular: consta de una lente convergente de menor distancia que el objetivo. La

imagen dada por el objetivo cae dentro de la distancia focal del ocular, obteniendose

una imagen definitive invertida y menor que el objetivo. Marcha los rayos a través

de un anteojo astronomico.

Explicacion:

Un objeto situado muy lejos produce a través del objetivo una imagen A,B, situada

dentro de la distancia focal del ocular. Esta imagen as real,invertida y de menor

tamaño que el objeto. El ocular toma la imagen A,B, y la transforma en una imagen

virtual e invertida con ralacion al objeto , de mayor tamaño que la imagen A,B.

D. El Proyector Diascopico . es un aparato proyector de cuerpos transparentes , tales

como peliculas, diapositivas,entre otros. Este aparato es capaz de producer

imagenes reales, invertidas, de mayor tamaño que el objeto.

Se encuentra constituido de la siguiente manera:

Un espejo, a la izquierda de una fuente luminosa intense.

El condensador, constituido por un sistema de lentes plano-convexas, que

tienen como function iluminar con rayos uniformes y paralelos el objeto.

Una lente convergente llamado objetivo.

E. El proyector Episcopico: El proyector episcópico es un aparato proyector de

cuerpos opacos (láminas de libros no transparentes), fotografías, etc… El consta de

un sistema de iluminación constituida por una fuente de luz ubicada en el foco de un

espejo cóncavo, un sistema reflector constituido por un espejo plano y por ultimo un

sistema óptico constituido por una lente convergente capaz de recibir los rayos que

provienen del espejo, formando con los rayos una imagen que se caracteriza por ser:

real, derecha y de un tamaño mayor que el objeto.

F. El Proyector Epidiascopico. El proyector epidiascópico es una aparato que sirve

para proyectar simultáneamente tanto cuerpos opacos como cuerpos transparentes.

G. Periscopio. Proviene del griego peri- y -scopio, ("mirar en torno") es un instrumento

para la observación desde una posición oculta. En su forma sencilla es un tubo con

un juego de espejos en los extremos, paralelos y en un ángulo de 45º respecto a la

línea que los une. Se puede usar para ver sobre la cabeza de la gente en una

multitud. Esta forma de periscopio, con la adición de simples lentes, fue usado para

propósitos de observación en trincheras durante la Primera Guerra Mundial. Los

periscopios más complejos usan prismas en vez de espejos, y disponen de aumentos,

como los usados en los submarinos.

CONCLUSIONES

En su afán de llegan siempre más lejos en la investigación de la naturaleza de lo que

los límites de sus órganos sensoriales le imponen, el hombre ha construido múltiples

instrumentos que le han permitido acceder allí donde los sentidos no podían penetrar.

Así como el telescopio abrió a la humanidad las puertas de lo infinitamente grande,

el microscopio hizo posible conocer los mundos de dimensiones ínfimas, entre ellos la

célula, base de la vida. Se contaban así las bases de las modernas ciencias biológicas que

hasta bien entrada la edad moderna se habían fundado en las observaciones directas.

Por otra parte, en 1769 ocurrieron varios fenómenos astronómicos de importancia que

fueron observados desde diversas partes de la Nueva España. Del estudio de los trabajos

que entonces publicaron nuestros astrónomos, surgen datos, hasta ahora no tomados en

cuenta por los especialistas, que muestran que en aquellas fechas, Antonio Alzate y

Ramírez, notable criollo que mucho hizo por introducir y divulgar la ciencia moderna en

México, fue el primer constructor de instrumentos ópticos –en particular telescopios– en

esta nación. Al comparar su actividad con la de otros americanos notables de fines del siglo

XVIII, se encuentra evidencia que indica que pudo ser el primer constructor de telescopios

de América. Los instrumentos en los que se apoya la física para realizar su labor con mayor

facilidad y eficacia se pueden clasificar en: instrumentos de medición e instrumentos

ópticos. Los instrumentos de medición a su vez se clasifican en instrumentos para medir

masa, como la balanza y la báscula; para medir temperatura, como el termómetro; para

medir propiedades eléctricas, como el amperímetro, el galvanómetro, el vatímetro; para

medir longitud, como el metro, la regla, el calibrador; y otros como el dinamómetro

encargado de medir fuerzas, el barómetro que mide la presión atmosférica, el cronómetro

que mide pequeñas fracciones de tiempo y el transportador que sirve para medir y construir

ángulos.

Para finalizar decimos que, así como los instrumentos de medición, los instrumentos

ópticos también tienen su clasificación, pues éstos pueden producir tanto imágenes virtuales

como imágenes reales; los que producen imágenes virtuales son los proyectores; y los

encargados de producir imágenes reales son la lupa, el microscopio, el telescopio. Cada uno

de estos instrumentos presta su apoyo a la física de distintas maneras. Podríamos decir que:

Los instrumentos ópticos nos sirven de gran ayuda. Por ejemplo, la lupa o el microscopio,

que nos permiten adentrarnos en el mundo microscópico, o los prismáticos y el telescopio,

que nos acercan imágenes desde los confines del Universo y han servido a la humanidad

para mejorar su bienestar tanto individual como colectivamente. En la ciencia, los

instrumentos ópticos han servido para mejorar la calidad de vida de las personas como por

ejemplo en la medicina con la construcción de microscopios con los cuales se observan

organismos microscópicos, en la corrección de la visión de las personas con la construcción

de las gafas entre otros. 

BIBLIOGRAFIA

TEORÍA Y P´RÁCTICA DE FÍSICA 9º grado. Educación Básica. Autor: Ely Brett

Wuillians Suarez.

ANEXOS

Un objeto situado en el

punto próximo del ojo, se ve del mayor tamaño que es posible verlo a simple vista

y bajo el mayor ángulo.

Hemos logrado acercar el

objeto hasta la distancia focal de la lupa y verlo nítido. Al ponerlo ahí lo vemos con un

ángulo aparente mucho mayor.

El Microscopio

El microscopio compuesto es un instrumento óptico que se emplea para aumentar o ampliar

las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico

común está conformado por tres sistemas:

a. El sistema mecánico está constituido por una sene de piezas en las que van instaladas

las lentes que permiten el movimiento para el enfoque.

b. El sistema óptico comprende un conjunto de lentes dispuestas de tal manera que

produce el aumento de las imágenes que se observan a través de ellas

c. El sistema de iluminación comprende las partes del microscopio que reflejan,

transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación a través

del microscopio.

El telescopio o anteojo

astronómico se utiliza para observar objetos lejanos. Con él se ven los objetos lejanos más

grandes de lo que podemos verlos a simple vista, pero se ven invertidos.

Anteojo   Te

rrestre

 El   anteojo astronómico   y el

anteojo   de Galileo

MONTURA DEL ANTEOJO

El   proyector   diascópico es un aparato   proyector   de cuerpos transparentes,   ...

Episcopio   (esquema.

Las partes y el Funcionamiento de un   Proyector   de Opacos o Episcopio :

Epidiascopio dispuesto como   episcopio

El   proyector diascópico   es un aparato   proyector   de cuerpos transparentes

UN PROYEC

TOR EPI Y DIASCÓPICO PARA MEDIDA Y VERIFICACIÓN.

Iluminador   diascópico   con lámparas de

halógeno de 150W 24V

PERISCOPIO : Se utiliza para ordenar de manera directa objetos que no se   VEN ...