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.