Instrumentos Ópticos

[pic 1]

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE HERMOSILLO

MATERIA

I n g.   B i o m é d i c a

[pic 2]2do Semestre

Extraclase

Instrumentos Ópticos

Alumnos:

Alfonso Alberto Cruz Martínez         21330853

Ana Carolina Alvarado Solorzano         21330840

Brenda Nayelli Pérez Silva                21330901

Emmanuel Vladimir Ochoa Gómez 21330893

Karina Gutiérrez Corral                         21330872

Facilitador:

Rene Betancourt Riera

Miércoles 23 de marzo de 2022

Introducción

La óptica es la rama de la física que se encarga de estudiar la luz y todos los fenómenos en la que está implicada, así como sus características. Ya sea hablando de la más conocidas o comunes como lo es la refracción o la reflexión, hasta otras más complejas, como la difracción.

En esta rama encontramos diversos tipos de luz, como se demuestra en el espectro electromagnético; dando a entender que la luz está en constante cambio, dependiendo del entorno en el que se encuentra. Tal es el caso de la refracción, la cual cambia debido a su reacción con el ambiente o material que atraviesa.

Por otro lado, la reflexión reacciona dependiendo del lugar en donde el rayo de luz choque. Así, por ejemplo, la reflexión que sucede en una superficie plana reacciona de tal manera que el rayo de luz reflejado sale con el mismo ángulo que el rayo de incidencia inicial.

Basándose en lo anterior, existen distintos tipos de lente y espejos que afectan la manera en la que el rayo de luz sale al momento de reflejarse. Existen dos tipos de cada uno, en los espejos encontramos los cóncavos y convexos, siendo los cóncavos aquellos que tienen la curvatura del mismo lado del objeto que emite la luz; en cambio los convexos son todo lo contrario, cuya curvatura está del otro lado del objeto emisor de luz.

Los lentes también se dividen en dos, los divergentes y convergentes, los convergentes son más anchos de la parte central y tienen los bordes más delgados, mientras que los divergentes son lo opuesto, siendo más gruesos de los bordes y más delgados del centro.

Gracias a estos tipos de lentes y espejos, existen los instrumentos ópticos, que son todos aquellos instrumentos o herramientas que ocupan de la luz para poder hacer una función en concreto, entre estos encontramos los fotómetros, telescopios, microscopios y una gran variedad de instrumentos ópticos que varían en función y complejidad, facilitando así muchas de las actividades en las que se usan. Entre las áreas en las que se aplican dichos instrumentos destacan la astrología, la medicina, la física, y la visón del ser humano.

Objetivo General

Determinar las aplicaciones de las lentes y los espejos, tanto convergentes y divergentes como cóncavos y convexos, la importancia de estas mismas, ya sea en la ingeniería biomédica u otras áreas en que se utilizan.

Aprender acerca de los diversos instrumentos ópticos que existen, así como sus características y partes que los conforman, para así comprender a fondo su funcionamiento en la óptica.

Instrumentos Ópticos

Fotómetro        

Un fotómetro es un instrumento empleado para medir la cantidad de fotones en un haz de luz. Sirve para medir la luz visible, los rayos infrarrojos, así como los rayos ultravioleta en las películas para vidrio. Sobre todo las inteligentes fabricadas con Nanotecnología, mismas que se adhieren a los vidrios, ya sea para su seguridad, decoración o para filtrar el paso de la luz visible y reducir las temperaturas de los interiores de casa habitación o comercios, oficinas, automóviles.[pic 3]

Aplicaciones:

Aplicaciones en la fotografía y en el cine. Con esta herramienta, podemos medir con exactitud la intensidad de luz en un punto específico del sitio en el que nos encontremos, de manera que dándole a este los valores de ISO y de velocidad de obturación que usamos en ese momento, calculará los pasos de diafragma que debemos abrir o cerrar para conseguir que la exposición de luz sea correcta y que la imagen no quede sub-expuesta o sobre-expuesta.

Partes:

• Esfera difusora
• Botón de medición
• Botón encendido
• Botones ISO
• Botón modo
• Botón memoria
• Botón EV
• Botón MULTI
• Botón para subir o bajar la obturación

Refractómetro

Se emplean en los laboratorios para detectar el índice de refracción de la luz. A partir de ello, y de acuerdo a su aplicación se construyen diferentes escalas. La escala más usada es Grados Brix (Proporción de sacarosa o sales en una solución). Existen otras escalas, como: Be (Baume), % de sal, gs, g/dl, nD, % w/w, % vol, % agua, mash sacch, M- 10, MDT, entre otras.

Gracias a esto es posible analizar las propiedades de una sustancia como la densidad. Además, detecta la concentración de los sólidos solubles, tales como las sales, proteínas, ácidos o azúcares. [pic 4]

Partes

• Prisma Principal: Es donde se colocan las muestras, permite medir diferentes tipos de soluciones, por ejemplo: bebidas, azúcar, miel, agua salada, alcohol, mermeladas, uvas, etc. El prisma posee una lamina que permite cubrir las sustancias que aquí se depositan.
• Tornillo de Ajuste: Se utiliza para ajustar la calibración del dispositivo.
• Tubo de Espejo: Refleja la luz hacia arriba a través del refractómetro.
• Ocular: Lente enfocable por donde se observa la escala.
• Escala: Ubicada el interior, indica la escala de medición y varía según su aplicación y características.

Aplicaciones

• Identificar una sustancia
• Verificar su grado de pureza
• Analizar el porcentaje de soluto disuelto en una determinada solución
• Ofrecer análisis cualitativos

  ---

Retroproyector

El retroproyector trabaja con una lámpara grande y una lente que enfoca la luz y la lleva hasta el espejo ubicado en el brazo, desde donde se proyectará la imagen. Permite ver imágenes en transparencias, y da la opción, de manipular las diapositivas ya que tú eres el que elije que imagen quieres que se proyecte.

Partes:

• Espejo inversor.
• Dos lentes convergentes.
• Una lampara que emite un rayo luminoso
• Espejo reflector
• Cristal
• Lente de Fresnel
• Ventilador

[pic 5]

Periscopio

Un periscopio, en esencia, es un dispositivo con forma similar a la de un tubo que, gracias al uso de varios prismas y espejos, nos permite ver un área que resulta imposible de visualizar sólo con los ojos.

Mediante su particular diseño, un periscopio permite que alguien que está oculto en una trinchera o en otro espacio parecido vea sin ponerse al descubierto. Es habitual que tenga espejos paralelos que conforman un ángulo de 45 grados ante la línea que los une. Estos espejos yacen en el extremo superior del tubo, mientras que el usuario sitúa su vista en el extremo inferior. Así puede visualizar un objetivo sin necesidad de asomarse.

Si le añaden algunos lentes con aumento, los periscopios incluso permiten al usuario observar a gran distancia. Esta virtud tiene presencia en los periscopios que funcionan en los submarinos y que se utilizan para ver sobre la superficie del agua mientras el vehículo se desplaza de manera subacuática y muchas veces con sigilo.[pic 6]

Partes

• Visor: Parte en la que el usuario acerca el ojo para visualizar el objetivo.
• Prisma diagonal: Cristal angulado que refleja la luz y la imagen en 45 grados apuntando hacia arriba.
• Asa: Empuñadura que el usuario sujetará para emplear el dispositivo.
• Lente enderezador: Lente que cumple la función de estabilizar la imagen y prevenir pérdida de luz dentro del cuerpo del periscopio.
• Tubo del periscopio: Estructura cilíndrica que contiene los lentes y los prismas, esta parte también procura mantener luz no deseada fuera del cuerpo del periscopio
• Segundo lente enderezador: A diferencia del primer lente enderezador, este segundo lente a veces cumple la función de agrandar la imagen gracias a un aumento dentro del cristal, este también puede contar con una película anti reflejo para proteger la vista del usuario.
• Lente de campo: El lente de campo, aunque parecido a los lentes enderezadores, tiene una forma más redondeada en la parte superior del cristal proporcionando un campo de visión más amplio parecido al lente fotográfico ojo de pez.
• Lente auxiliar: Aísla el deterioro del resto de los lentes en el cuerpo del periscopio.
• Prisma diagonal superior: Prisma angulado a 45 grados, idéntico al prisma inferior, por donde entra la luz que se conecta perfectamente a todos los otros lentes que van a reflejar luz e imagen.
• Ventana: Vidrio protector en la boca superior del periscopio, aísla polvo y partículas para que no dañen el resto de las partes dentro del periscopio

Usos del periscopio

• La observación de aviones y buques.
• El lanzamiento de torpedos.
• En la navegación astronómica en inmersión.
• Para estudiar y analizar la distancia para atacar al enemigo.
• En la navegación, por lo que son marcaciones costeras.

Oftalmómetro:

El oftalmómetro (también conocido como queratómetro) es un instrumento médico comúnmente utilizado para medir la curvatura de la córnea (en valores queratométricos) durante un examen ocular. Estas mediciones se utilizan para diagnosticar la presencia y el grado de astigmatismo (un problema de visión que generalmente es causado por una córnea deforme).

...