exposición metrologia
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METROLOGIA OPTICAMETROLOGIA OPTICA
REPASO HISTORICOREPASO HISTORICO
Alrededor de 300 A.C., Euclides Alrededor de 300 A.C., Euclides escribió un tratado titulado "Óptica y escribió un tratado titulado "Óptica y Catóptrica“.Catóptrica“.
El fenómeno de refracción la describe El fenómeno de refracción la describe hasta 1621 Willebrord Snell. hasta 1621 Willebrord Snell.
Alhazen en el siglo XI, dedujo que la Alhazen en el siglo XI, dedujo que la luz proveniente de varias porciones luz proveniente de varias porciones de un objeto iluminado forma una de un objeto iluminado forma una imagen en el ojo. imagen en el ojo.
Johannes Kepler a inicios del siglo XVII Johannes Kepler a inicios del siglo XVII fue el primero en dar una descripción fue el primero en dar una descripción completa de la forma en que la lente completa de la forma en que la lente del ojo forma una imagen en la retina.del ojo forma una imagen en la retina.
Christiaan Huygens, cuyo "Christiaan Huygens, cuyo "Tratado de Tratado de la luzla luz" fue publicado en 1690, formuló " fue publicado en 1690, formuló un útil método ahora llamado un útil método ahora llamado Principio Principio de Huygensde Huygens (reflexión y refracción (reflexión y refracción))..
Isaac Newton descubrió que la luz blanca Isaac Newton descubrió que la luz blanca puede separarse en sus colores puede separarse en sus colores componentes por medio de un prisma y componentes por medio de un prisma y puede ser recombinada con otro prisma.puede ser recombinada con otro prisma.
Augustin Fresnel estudio la difracción e Augustin Fresnel estudio la difracción e interferencia de luz polarizada (óptica interferencia de luz polarizada (óptica física).física).
Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico, la Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico, la luz como un tren de partículas llamadas luz como un tren de partículas llamadas ahora fotones. ahora fotones.
OPTICAOPTICA
OPTICAOPTICA
Rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz.
Se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
OPTICA GEOMETRICAOPTICA GEOMETRICA
El concepto fundamental de El concepto fundamental de la óptica geométrica es el rayo, el la óptica geométrica es el rayo, el cual puede ser definido como la cual puede ser definido como la trayectoria a lo largo de la cual trayectoria a lo largo de la cual se propaga la onda de luzse propaga la onda de luz. .
LA LEY DE REFLEXIONLA LEY DE REFLEXION Establece que el Establece que el
rayo incidente, el rayo incidente, el rayo reflejado y una rayo reflejado y una línea perpendicular línea perpendicular a la superficie en el a la superficie en el punto de reflexión punto de reflexión (normal), todos (normal), todos reposan en un plano reposan en un plano común, y que los común, y que los ángulos de ángulos de incidencia y de incidencia y de reflexión son reflexión son iguales.iguales.
LA LEY DE REFRACCION OLA LEY DE REFRACCION O LEY DE SNELL LEY DE SNELL
Establece que el rayo Establece que el rayo incidente, la normal, y incidente, la normal, y el rayo transmitido, o el rayo transmitido, o refractado, también refractado, también reposan en el mismo reposan en el mismo plano y que el seno plano y que el seno trigonométrico del trigonométrico del ángulo de incidencia ángulo de incidencia sustenta una razón sustenta una razón constante al seno del constante al seno del ángulo de refracción. ángulo de refracción. El valor numérico de El valor numérico de esta razón es el índice esta razón es el índice de refracción relativo. de refracción relativo.
En la figura se muestra En la figura se muestra la trayectoria de un rayo la trayectoria de un rayo de luz que atraviesa de luz que atraviesa varios medios con varios medios con superficies de superficies de separación paralelas. El separación paralelas. El índice de refracción del índice de refracción del agua es más bajo que el agua es más bajo que el del vidrio. Como el del vidrio. Como el índice de refracción del índice de refracción del primer y el último medio primer y el último medio es el mismo, el rayo es el mismo, el rayo emerge en dirección emerge en dirección paralela al rayo paralela al rayo incidente AB, pero incidente AB, pero resulta desplazado.resulta desplazado.
PRISMA PRISMA
Cuando la luz Cuando la luz atraviesa un prisma —atraviesa un prisma —un objeto transparente un objeto transparente con superficies planas con superficies planas y pulidas no paralelasy pulidas no paralelas—, el rayo de salida ya —, el rayo de salida ya no es paralelo al rayo no es paralelo al rayo incidente. Como el incidente. Como el índice de refracción de índice de refracción de una sustancia varía una sustancia varía según la longitud de según la longitud de onda, un prisma puede onda, un prisma puede separar las diferentes separar las diferentes longitudes de onda longitudes de onda contenidas en un haz contenidas en un haz incidente y formar un incidente y formar un espectro.espectro.
Cualquier disturbio de onda se produce Cualquier disturbio de onda se produce por alguna forma de fuente en vibración. por alguna forma de fuente en vibración.
La longitud de onda, definida como la La longitud de onda, definida como la distancia de propagación de una onda distancia de propagación de una onda durante una vibración completa, se durante una vibración completa, se determina por la velocidad de la onda y la determina por la velocidad de la onda y la frecuencia de oscilación.frecuencia de oscilación.
OPTICA FISICAOPTICA FISICA
La longitud de onda más corta es el La longitud de onda más corta es el violeta y la mayor el rojo.violeta y la mayor el rojo.
El infrarrojo, microondas, ondas de El infrarrojo, microondas, ondas de radio (con longitudes de onda mayores a radio (con longitudes de onda mayores a la luz).la luz).
Ultravioleta, rayos X y rayos gamma Ultravioleta, rayos X y rayos gamma
(con longitudes de onda menores que la (con longitudes de onda menores que la luz).luz).
INTERFERENCIAINTERFERENCIA
Este consiste en Este consiste en hacer incidir un hacer incidir un haz de luz sobre haz de luz sobre una pantalla opaca una pantalla opaca con una rendija. La con una rendija. La luz que pasa por luz que pasa por esta rendija se esta rendija se hace incidir sobre hace incidir sobre otra pantalla que otra pantalla que tiene dos rendijas. tiene dos rendijas.
En una tercera pantalla se En una tercera pantalla se forma un patrón como el forma un patrón como el mostrado en la figura, donde mostrado en la figura, donde vemos bandas iluminadas vemos bandas iluminadas alternándose con bandas alternándose con bandas oscuras. oscuras.
La banda oscura se La banda oscura se debía a que en ese debía a que en ese lugar dos ondas se lugar dos ondas se componían componían destructivamente: destructivamente: una onda tenía un una onda tenía un signo y otra tenía signo y otra tenía el signo inverso. el signo inverso.
Mientras que en Mientras que en otro lugar ocurría otro lugar ocurría que las dos que las dos ondas tenían los mismos tenían los mismos signos, o sea, se signos, o sea, se componían componían constructivamente constructivamente y daban lugar a y daban lugar a una zona muy una zona muy iluminada. iluminada.
DIFRACCIONDIFRACCION
Esto es evidente cuando el retículo Esto es evidente cuando el retículo (dispositivo usado para separar luz en sus (dispositivo usado para separar luz en sus longitudes de onda componentes) se hace al longitudes de onda componentes) se hace al rayar surcos o estrías cercanas espaciadas rayar surcos o estrías cercanas espaciadas equidistantemente sobre una superficie de equidistantemente sobre una superficie de vidrio u otro material. Cuando el retículo se vidrio u otro material. Cuando el retículo se ilumina con un haz de luz paralelo, la onda ilumina con un haz de luz paralelo, la onda incidente es descompuesta por las estrías en incidente es descompuesta por las estrías en una serie de ondas secundarias. Las ondas una serie de ondas secundarias. Las ondas secundarias se combinan para producir el secundarias se combinan para producir el nuevo frente de onda. nuevo frente de onda.
LENTESLENTES
LENTE CONVEXA LENTE CONVEXA Es más gruesa en el Es más gruesa en el
centro que en los centro que en los extremos. La luz que extremos. La luz que atraviesa una lente atraviesa una lente convexa se desvía convexa se desvía hacia dentro hacia dentro (converge). Esto hace (converge). Esto hace que se forme una que se forme una imagen del objeto en imagen del objeto en una pantalla situada al una pantalla situada al otro lado de la lente. otro lado de la lente. La imagen está La imagen está enfocada si la pantalla enfocada si la pantalla se coloca a una se coloca a una distancia determinada, distancia determinada, que depende de la que depende de la distancia del objeto y distancia del objeto y del foco de la lente. del foco de la lente.
LENTE CONCAVALENTE CONCAVA La luz que atraviesa La luz que atraviesa
una lente cóncava se una lente cóncava se desvía hacia fuera desvía hacia fuera (diverge). (diverge).
Las cóncavas sólo Las cóncavas sólo producen imágenes producen imágenes virtuales, es decir, virtuales, es decir, imágenes de las que imágenes de las que parecen proceder los parecen proceder los rayos de luz. En este rayos de luz. En este caso es una imagen caso es una imagen más pequeña situada más pequeña situada delante del objeto (el delante del objeto (el trébol). trébol).
LUPA LUPA Es una lente convexa Es una lente convexa
grande empleada para grande empleada para examinar objetos examinar objetos pequeños. pequeños.
La lente desvía la luz La lente desvía la luz incidente de modo que incidente de modo que se forma una imagen se forma una imagen virtual ampliada del virtual ampliada del objeto (en este caso objeto (en este caso un hongo) por detrás un hongo) por detrás del mismo.del mismo.
La imagen se llama La imagen se llama virtual porque los virtual porque los rayos que parecen rayos que parecen venir de ella no pasan venir de ella no pasan realmente por ella. realmente por ella.
MICROSCÓPIOSMICROSCÓPIOS
Un microscopio simple (de un lente o varios lentes), es un instrumento que amplifica una imagen y permite la observación de mayores detalles de los posibles a simple vista.
PARTES DE UN PARTES DE UN MICROSCOPIOMICROSCOPIO
TIPOS DE TIPOS DE MICROSCOPIOSMICROSCOPIOS
ÓPTICOÓPTICO
ELECTRÓNICOELECTRÓNICO
DIGITALDIGITAL
CUANTICOCUANTICO
MICROSCOPIO ÓPTICO.MICROSCOPIO ÓPTICO.
En el microscopio óptico este aumento tiene un límite, que se denomina "poder de resolución" y que es aproximadamente de 1200 aumentos.
El microscopio normal u óptico está formado por dos lentes.
El objeto que se quiere estudiar se coloca en la platina.
La luz procedente del objeto penetra en el microscopio por el objetivo, que desempeña la función de una lupa; es decir, produce una imagen muy ampliada del objeto.
Ésta imagen se modifica mediante otro sistema de lentes , el ocular. El aumento final conseguido es igual al producto de los aumentos del objetivo por los del ocular.
MICROSCOPIO MICROSCOPIO ELECTRÓNICOELECTRÓNICO
Estos microscopios son grandes y complejos, utilizan Estos microscopios son grandes y complejos, utilizan electrones en vez de luz.electrones en vez de luz.
Las imágenes que se producen son en blanco y negro y Las imágenes que se producen son en blanco y negro y muchas veces tienen colores falsos.muchas veces tienen colores falsos.
El microscopio electrónico de barrido (MEB) sirve para El microscopio electrónico de barrido (MEB) sirve para
examinar la superficie de los objetos. Produce imágenes de gran examinar la superficie de los objetos. Produce imágenes de gran aumento (más de cien mil veces) y muestra la forma real de los aumento (más de cien mil veces) y muestra la forma real de los objetos. objetos.
Además de mostrar increíbles figuras, el microscopio Además de mostrar increíbles figuras, el microscopio electrónico investigador muestra detalles que pueden ser de vital electrónico investigador muestra detalles que pueden ser de vital importancia para científicos en muchas áreas, como la medicina. importancia para científicos en muchas áreas, como la medicina. Trabaja examinando la superficie de un objeto con un delgado Trabaja examinando la superficie de un objeto con un delgado haz electrónico. haz electrónico.
El microscopio electrónico de transmisión (MET) trabaja “iluminando”, un ejemplar en la platina con un haz de electrones y enfocando y aumentando la “imagen” con lentes magnéticas.
Esta imagen electrónica, que es invisible, se transforma en una imagen normal, visible mediante una pantalla especial.
Tiene un poder de resolución de hasta 250.000 veces.
MICROSCOPIO DIGITALMICROSCOPIO DIGITAL
Es un microscopio que utiliza una conexión USB a la computadora para producir imágenes o videos a todo color en la pantalla del monitor.
Las imágenes que se originan son digitales que se pueden almacenar, borrar o editar, imprimirlas; insertarlas en distintos tipos de producciones: presentaciones multimedia, documentos, sitio Web, a un mensaje electrónico, etc.
MICROSCOPIO MICROSCOPIO CUANTICOCUANTICO
El microscopio cuántico es un microscopio que forma parte de los instrumentos llamados nanoscopios porque posibilitan “ver” objetos del tamaño en nanómetros y aún menores, se conoce como "microscopio de barrido de efecto túnel" (STM) y fue presentado en 1982 por Binning y Röhrer.
Ambos recibieron por esto el Premio Nobel de Física en 1986.
¿Cuánto mide un manómetro? El significado de la "nano" es una dimensión: 10 elevado a -9.
Esto es: 1 manómetro = 0,000000001 metros. Es decir, un manómetro es la mil millonésima parte de un metro, o millonésima parte de un milímetro. También: 1 milímetro = 1.000.000 manómetro
USOS DEL USOS DEL
MICROSCOPIOMICROSCOPIO..MEDICINA:MEDICINA:
La creación del microscopio fue un importante avance en el La creación del microscopio fue un importante avance en el mundo de la medicina.mundo de la medicina.
Al descubrirse las bacterias se pudo averiguar la causa de Al descubrirse las bacterias se pudo averiguar la causa de mucha enfermedades y así fabricar una cura.mucha enfermedades y así fabricar una cura.
El tejido humano también pudo ser examinado y se pudo El tejido humano también pudo ser examinado y se pudo descubrir como funciona nuestro cuerpo. descubrir como funciona nuestro cuerpo.
Hoy en día, se analiza tejido enfermo en los hospitales.Hoy en día, se analiza tejido enfermo en los hospitales.
También se usan los microscopios en la conocida “microcirugía”, También se usan los microscopios en la conocida “microcirugía”, cirugías muy difíciles las cuales no pueden llevarse a cabo sin el cirugías muy difíciles las cuales no pueden llevarse a cabo sin el microscopio. microscopio.
MEDICINA MEDICINA FORENCEFORENCE
El microscopio es protagonista en el momento de El microscopio es protagonista en el momento de resolver crímenes. resolver crímenes.
En la escena del crimen, el criminal suele dejar pequeñas En la escena del crimen, el criminal suele dejar pequeñas claves, como sangre, vidrios rotos, rastros de ropa, cabello y claves, como sangre, vidrios rotos, rastros de ropa, cabello y otros, que una vez encontradas con lupa en el lugar, suelen otros, que una vez encontradas con lupa en el lugar, suelen ser mandados a analizar a un laboratorio científico.ser mandados a analizar a un laboratorio científico.
Aquí se analiza más detalladamente, y si se encuentra Aquí se analiza más detalladamente, y si se encuentra alguno de estos rastros en un sospechoso, será una buena alguno de estos rastros en un sospechoso, será una buena evidencia para inculparlo. evidencia para inculparlo.
GEOLOGIA.GEOLOGIA.Los geólogos examinan trozos de roca para analizarla bajo el microscopio. Los geólogos examinan trozos de roca para analizarla bajo el microscopio. En los pozos de petróleo, se analiza constantemente la roca contra la cual se En los pozos de petróleo, se analiza constantemente la roca contra la cual se
esta perforando para saber de que esta compuesta y, así, saber como deben esta perforando para saber de que esta compuesta y, así, saber como deben trabajar. trabajar.
ARQUEOLOGIAARQUEOLOGIA
Estos aparatos también son solicitados en las ruinas de antiguas Estos aparatos también son solicitados en las ruinas de antiguas
civilizaciones. civilizaciones.
Cuando se encuentran en una excavación arqueológica Cuando se encuentran en una excavación arqueológica distintos objetos, estos son analizados con un microscopio para distintos objetos, estos son analizados con un microscopio para poder determinar el grado de cultura que estos seres antiguos poder determinar el grado de cultura que estos seres antiguos poseían. poseían.
Si encuentran un hueso de animal, se analizará para saber si Si encuentran un hueso de animal, se analizará para saber si era doméstico o salvaje, y deducirán si eran cazadores o era doméstico o salvaje, y deducirán si eran cazadores o agricultores, si encuentran restos de ropa sabrán si la conocían y agricultores, si encuentran restos de ropa sabrán si la conocían y examinado sus construcciones podrán recrearlas examinado sus construcciones podrán recrearlas
ALIMENTACIÓN Y PROCESAMIENTO: ALIMENTACIÓN Y PROCESAMIENTO:
Los científicos usan los microscopios para determinar la Los científicos usan los microscopios para determinar la causa de la muerte de muchos cultivos, y buscan encontrar causa de la muerte de muchos cultivos, y buscan encontrar plantas que soporten el frío y las diversas bacterias. plantas que soporten el frío y las diversas bacterias.
ELECTRÓNICA: ELECTRÓNICA:
En algunas industrias se necesitan microscopios en los En algunas industrias se necesitan microscopios en los procesos de producción debido a que sus componentes son procesos de producción debido a que sus componentes son pequeños.pequeños.
MATERIALES DE INVESTIGACIÓN E MATERIALES DE INVESTIGACIÓN E INDUSTRIA.INDUSTRIA.
Los científicos ponen a prueba diversos materiales. Los Los científicos ponen a prueba diversos materiales. Los aplastan, los queman, los enfrían y hasta los tratan de disolver con aplastan, los queman, los enfrían y hasta los tratan de disolver con ácidos. Luego se colocan bajo la lente del microscopio y se estudian ácidos. Luego se colocan bajo la lente del microscopio y se estudian si su estructura cambio. si su estructura cambio.
También existe una clase de control que se realiza una vez ya También existe una clase de control que se realiza una vez ya terminado el objeto, esto es el control de calidad.terminado el objeto, esto es el control de calidad.
Se utiliza para determinar la causa de muchos accidentes. Se utiliza para determinar la causa de muchos accidentes.
Por ejemplo, los aviones cuando caen son analizados para Por ejemplo, los aviones cuando caen son analizados para verificar el estado del metal. Si se encuentran grietas es posible que verificar el estado del metal. Si se encuentran grietas es posible que estas hayan sido causadas de una manera natural, sin embargo es estas hayan sido causadas de una manera natural, sin embargo es necesario no dejar pasar posibles accidentes. necesario no dejar pasar posibles accidentes.
AVANCES TECNOLOGICOSAVANCES TECNOLOGICOS
EL MICROSCOPIO MANTIS
Combina la facilidad de visión de los amplificadores de mesa con la alta resolución de los microscopios.
La extensa área de visión del Mantis favorece la máxima comodidad y produce a la vez nitidísimas imágenes estereoscópicas tridimensionales.
Los operarios no sufrirán más el malestar de ojos, cuello y espalda generalmente asociado con las tecnologías de oculares.
Durante el uso se pueden llevar puestas cómodamente gafas de seguridad o gafas correctivas.
MICROSCOPIO MANTIS
MICROSCOPIO ZOOM ESTEREOSCÓPICO SIN OCULARES
Introducido en 1999, el Lynx se convirtió rápidamente en el microscopio zoom estereoscópico más solicitado del mercado.
El visor sin ocular potencia el libre movimiento inigualado de la cabeza y el cuerpo, eliminando así la fatiga de operarios, produce una imagen de alta resolución sobre una extensa área de visión.
Además se podrá llevar puestas cómodamente gafas o lentillas durante el uso.
El diseño modular permite al usuario seleccionar opciones óptimas de montaje, iluminación y cámara.
MICROSCOPIO ESTÉREO ALPHA.
Utiliza la tecnología patentada de
Pupila Ampliada Salida de ISIS para dar hasta diez veces más libertad para mover la cabeza que microscopios tradicionales.
Alpha elimina que el usuario necesita alinear sus ojos precisamente en el centro de cada ocular. Quiere decir que cualquier movimiento del ojo ya no es causa de perder el campo de visión, ya que la pupila fácilmente se mantiene dentro del latitud del bulto del rayo de salida el cual es doce veces más amplio.
El diseño modular permite que el usuario seleccione de una amplia gama de opciones, incluyendo bases, iluminación y opciones para cámaras
TECNOLOGIA TECNOLOGIA ISISISIS
El ISIS es un nuevo accesorio ocular para microscopios tradicionales y esta diseñado para mejorar el desempeño de los microscopios binoculares convencionales basta con montarlo en lugar de los oculares de microscopios tradicionales monoscópicos, de rutina, de investigación y estereoscópicos.
El ISIS ofrece un haz de rayos de salida doce veces superior al de un ocular convencional, con lo cual permite mayor libertad para mover la cabeza, y no sólo disminuye la fatiga sino que también aumenta la distancia entre los ojos del usuario y el ocular en un factor de cuatro.
La imagen de pupila ampliada es generada por una pareja de pequeñísimos discos de transferencia multifacéticos: un disco de 83mm de diámetro por cada ocular.
Sus superficies contienen más de 2 millones de lentículas individuales (lentes) y giran a alta velocidad para fusionar los millones de trayectorias ópticas individuales para proporcionar una imagen libre de aberraciones, de alta claridad.
Los oculares convencionales tienen un haz de rayos de salida reducido, por lo que los usuarios se ven obligados a alinear con precisión el ojo con el centro de cada ocular.
Típicamente, basta un leve movimiento de ojo para perder parcialmente el campo de visión cuando la pupila traspasa el estrecho haz de rayos convencional.
Oculares del microscopio ISIS en usoOculares en uso de microscopios convencionales
COMPARADORCOMPARADORESES
Son amplificadores Son amplificadores que permiten efectuar que permiten efectuar la medición de una la medición de una longitud por longitud por comparación, después comparación, después de ser calibrada.de ser calibrada.
Se clasifican en:Se clasifican en:
COMPARADORES OPTICOSCOMPARADORES OPTICOS COMPARADORES DE COMPARADORES DE
AMPLIACION MECANICAAMPLIACION MECANICA --ampliación por engranesampliación por engranes --ampliación por palanca.ampliación por palanca.
COMPARADORES UNIVERSALESCOMPARADORES UNIVERSALES COMPARADORES DE COMPARADORES DE
AMPLIFICACION NEUMATICAAMPLIFICACION NEUMATICA COMPARADOR DE COMPARADOR DE
SOBRETENSIONSOBRETENSION
COMPARADORES COMPARADORES OPTICOSOPTICOS::
Son amplificadores visuales, que Son amplificadores visuales, que después de ser calibrados, que permiten después de ser calibrados, que permiten efectuar la medición de una longitud por efectuar la medición de una longitud por comparación con una referencia patrón. comparación con una referencia patrón.
También conocido como proyector También conocido como proyector de perfiles, es un excelente medio para de perfiles, es un excelente medio para medir piezas pequeñas a través de la medir piezas pequeñas a través de la visualización de su imagen amplificada visualización de su imagen amplificada sobre una pantalla translúcida. sobre una pantalla translúcida.
Generalmente la pantalla translúcida aparece graduada (por efecto de la graduación en la lente de amplificación) de modo que se puede decir directamente la dimensión de la pieza -o cara- amplificada y apreciar la forma geométrica de la pieza.
COMPARADORES DE COMPARADORES DE AMPLIACION MECANICAAMPLIACION MECANICA::
También conocidos como También conocidos como comparadores de contacto como los comparadores de contacto como los tipos mas corrientes son los de:tipos mas corrientes son los de:
-ampliación por engranes-ampliación por engranes -ampliación por palanca.-ampliación por palanca.
COMPARADORES COMPARADORES UNIVERSALES:UNIVERSALES:
Son aparatos de construcción mas Son aparatos de construcción mas resientes y que, debido a su reducción resientes y que, debido a su reducción de tamaño y a la disposición de su de tamaño y a la disposición de su palpador, permite mediciones en palpador, permite mediciones en lugares difíciles e incluso imposible lugares difíciles e incluso imposible para los comparadores normales.para los comparadores normales.
COMPARADORES DE COMPARADORES DE AMPLIFICACION AMPLIFICACION
NEUMATICA:NEUMATICA: En estos aparatos la amplificación esta basada en En estos aparatos la amplificación esta basada en
los cambios de presión que se producen en una los cambios de presión que se producen en una cámara en la que entra un gas a una velocidad cámara en la que entra un gas a una velocidad constante al variar las condiciones de salida del constante al variar las condiciones de salida del gas por un orificio.gas por un orificio.
El mas conocido es el denominado comparador El mas conocido es el denominado comparador solex o micrómetro solex. La amplificación puede solex o micrómetro solex. La amplificación puede alcanzar 100 000 en los aparatos construidos alcanzar 100 000 en los aparatos construidos especialmente para los laboratorios de metrologíaespecialmente para los laboratorios de metrología..
PERFILOMETROSPERFILOMETROS
PERFIL. Es la medida de las PERFIL. Es la medida de las variaciones macrométricas (mayores variaciones macrométricas (mayores de 1 mm) en la superficie de las de 1 mm) en la superficie de las cosas.cosas.
MICROPERFILOMETROS. Miden MICROPERFILOMETROS. Miden variaciones de 1 a 10 mm y existen variaciones de 1 a 10 mm y existen tres tipos de instrumentos: tres tipos de instrumentos:
OPTICOSOPTICOS..
La imagen del perfil de la pieza es La imagen del perfil de la pieza es aumentada por un microscopio y proyectada aumentada por un microscopio y proyectada por medio de espejos sobre una pantalla de por medio de espejos sobre una pantalla de vidrio deslustrado. Visualmente se determinan vidrio deslustrado. Visualmente se determinan las dimensiones de las variaciones las dimensiones de las variaciones involucradas.involucradas.
El aumento de las dimensiones de las El aumento de las dimensiones de las piezas en imagen proyectada puede ser de 10, piezas en imagen proyectada puede ser de 10, 20, 50 y hasta 100 veces. Es un comparador 20, 50 y hasta 100 veces. Es un comparador óptico adaptado para este tipo de mediciones. óptico adaptado para este tipo de mediciones.
ELECTRONICOSELECTRONICOS
Tienen componentes electrónicos Tienen componentes electrónicos que calculan las variaciones y que calculan las variaciones y procesan la información para procesan la información para entregar los resultados en diferentes entregar los resultados en diferentes modalidades, según el indicador que modalidades, según el indicador que se elige. Pueden medir a partir de un se elige. Pueden medir a partir de un brazo deslizante o con rayo láser. brazo deslizante o con rayo láser. MACROPERFILOMETROS: Miden MACROPERFILOMETROS: Miden variaciones mayores a 10 Mm.variaciones mayores a 10 Mm.
PERFILOMETRO ELECTRONICO
MECANICOSMECANICOS..
Constan de un brazo deslizante (o su Constan de un brazo deslizante (o su equivalente) que por un extremo equivalente) que por un extremo tiene un palpador que recorre la tiene un palpador que recorre la superficie sujeta a examen y por el superficie sujeta a examen y por el otro tiene una escala graduada que otro tiene una escala graduada que indica la magnitud de las variaciones indica la magnitud de las variaciones involucradas. involucradas.
PERFILOMETROPERFILOMETRO
LUPASLUPAS: :
Son lentes de aumento que permite que el ojo Son lentes de aumento que permite que el ojo vea una imagen según el ángulo visual mayor vea una imagen según el ángulo visual mayor que el ángulo con el que vería el objeto sin su que el ángulo con el que vería el objeto sin su intermedio. La relación entre los dos ángulos intermedio. La relación entre los dos ángulos representa el aumento angular. representa el aumento angular.
La lupa suele proporcionarnos cuatro La lupa suele proporcionarnos cuatro aumentos (x4). aumentos (x4).
LUPA BINOCULARLUPA BINOCULAR
La lupa binocular, que suele La lupa binocular, que suele proporcionarnos 40 aumentos (x40), nos proporcionarnos 40 aumentos (x40), nos permite ver un campo grande porque permite ver un campo grande porque consta de dos lentes (una divergente en el consta de dos lentes (una divergente en el ocular y otra convergente en el objetivo). ocular y otra convergente en el objetivo). La lupa binocular es una especie de La lupa binocular es una especie de microscopio por la que se observa por los microscopio por la que se observa por los dos ojos.dos ojos.
LUPA BINOCULARLUPA BINOCULAR
Partes de la lupa Partes de la lupa binocular: binocular:
•Ocular.Ocular.•Rueda de subida Rueda de subida y bajada.y bajada.•Objetivo.Objetivo.•Brazo.Brazo.•Pie.Pie.
Vista frontal Vista deVista frontal Vista de perfilperfil
TELESCOPIOSTELESCOPIOS
Un telescopio es básicamente un instrumento óptico que recoge cierta cantidad de luz y la concentra en un punto. La cantidad de luz captada por el instrumento depende fundamentalmente de la apertura del mismo (el diámetro del objetivo).
Para visualizar las imágenes se utilizan los oculares, los cuales se disponen en el punto donde la luz es concentrada por el objetivo (plano focal). Son estos los que proporcionan la ampliación al telescopio.
Existen dos grandes divisiones entre los telescopios, según el tipo de objetivo que utilizan: los reflectores y los refractores.
Los reflectores se constituyen de un espejo principal (espejo primario u objetivo), el cual no es plano como los espejos convencionales, sino que fue provisto de cierta curvatura (parabólica) que le permite concentrar la luz en un punto.
Los telescopios refractores poseen como objetivo una lente (o serie de lentes) que de forma análoga al funcionamiento de una lupa, concentran la luz en el plano focal. En astronomía se utilizan ambos tipos de telescopios, cada uno con sus ventajas y desventajas sobre el otro.
REFLECTOR REFLECTOR NEWTONNEWTON
Es el instrumento que representa mejor la esencia de la afición astronómica.
Es un telescopio potente, generalmente ofrece gran calidad de imagen, resulta accesible a todos los bolsillos y puede ser construido ó modificado por el propio usuario.
El Newton es un instrumento muy versátil que rinde muy bien tanto en observación planetaria cómo en objetos difusos de cielo profundo.
EL REFRACTOR
Es el telescopio más genuino, su estructura es la del clásico anteojo de tubo largo, es el instrumento adecuado para un observador especializado en observación estelar (dobles ó variables) ó bien para la observación visual de planetas donde ofrecen imágenes muy contrastadas. La mayoría de los refractores son acromáticos.
Su objetivo es una combinación de dos lentes de distinta densidad: una convergente y la otra divergente para intentar eliminar la aberración cromática.
A pesar de ello su distancia focal debe ser bastante larga si queremos que se reduzcan a límites razonables los halos de color alrededor de los astros brillantes.
El Telescopio Espacial Hubble se encuentra en órbita fuera de la atmósfera terrestre, para evitar que las imágenes sean distorsionadas por la refracción. De este modo el telescopio trabaja siempre al límite de difracción y puede ser usado para observaciones en el infrarrojo y en el ultravioleta
El Telescopio espacial Hubble (HST por sus siglas inglesas) es un telescopio robótico localizado en los bordes exteriores de la atmósfera, en órbita circular alrededor de la Tierra a 593 kilómetros sobre el nivel del mar. Fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y de la ESA.
La ventaja de disponer de un telescopio más allá de la atmósfera radica principalmente en que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica siendo posible alcanzar el límite de difracción como resolución óptica del instrumento.
Además la atmósfera absorbe fuertemente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo disminuyendo la calidad de las imágenes e imposibilitando la adquisición de espectros en ciertas bandas caracterizadas por la absorción de la atmósfera terrestre.
Los telescopios terrestres se ven también afectados por factores meteorológicos (presencia de nubes) y la contaminación lumínica ocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de telescopios terrestres.
ALGUNAS IMÁGENES ALGUNAS IMÁGENES TOMADAS POR EL TOMADAS POR EL
TELESCOPIO HUBBLETELESCOPIO HUBBLE
NIVELESNIVELES
TIPOS DE NIVELES
-Nivel de burbuja: es el más tradicional. Puede ser de madera o metal, pero, en cualquier caso, su forma es alargada y tiene dos ampollas de cristal, una en sentido longitudinal, para señalar la horizontalidad, y la otra en sentido transversal, para marcar la verticalidad. Según para qué trabajos, conviene utilizar un nivel de burbuja bastante largo, ya que logrará alineaciones más precisas.
-- En un nivel de burbuja, las ampollas de cristal poseen unas marcas. En el interior de las ampollas, se desplaza una burbuja que, cuando queda centrada entre ellas, indica el nivel exacto de la superficie. De esta forma sabrás si la pared o el suelo está inclinado, y hacia qué lado lo está.
-Nivel de vasos comunicantes: se emplea cuando hay que transportar el nivel de un ambiente a otro. Son dos recipientes unidos entre sí por un tubo transparente por el que pasa un líquido de un vaso a otro.
-Si se trata de un nivel de vasos comunicantes, el sistema es diferente. Cuando el líquido que se emplea es homogéneo, su superficie libre debe quedar en ambos recipientes a la misma altura, con lo que lograrás saber si la superficie donde estás trabajando está a nivel o no.
NIVEL FLOTADOR TIPO MAGNÉTICONIVEL FLOTADOR TIPO MAGNÉTICO DescripciónDescripción
El método de operación del interruptor está basado en el El método de operación del interruptor está basado en el cambio de posición del flotador el que origina que un imán cambio de posición del flotador el que origina que un imán permanente dentro de él, active un contacto. Cambios muy permanente dentro de él, active un contacto. Cambios muy pequeños en el nivel pueden ser conmutados por este pequeños en el nivel pueden ser conmutados por este medio.medio.
Características especialesCaracterísticas especiales
- Switch sensible y libre de desgaste conmutado por - Switch sensible y libre de desgaste conmutado por repulsión de imanes.repulsión de imanes.- Alta capacidad de conmutación de hasta 10 A.- Alta capacidad de conmutación de hasta 10 A.- Muy resistente a ambientes exigentes.- Muy resistente a ambientes exigentes.- Temperatura media de 250º C.- Temperatura media de 250º C.- Partes sumergidas fabricadas de acero inoxidable.- Partes sumergidas fabricadas de acero inoxidable.- No necesita alimentación auxiliar.- No necesita alimentación auxiliar.
NIVEL TIPO FLOTADORNIVEL TIPO FLOTADOR El modelo CS1 es un interruptor de nivel de bajo costo El modelo CS1 es un interruptor de nivel de bajo costo
diseñado para diferentes fluidos en estanques cerrados y diseñado para diferentes fluidos en estanques cerrados y abiertos.abiertos.Permite actuar en señalización de niveles, conectar Permite actuar en señalización de niveles, conectar bombas, válvulas de descarga, etc.bombas, válvulas de descarga, etc.
El interruptor está hecho de polipropileno moldeado, y El interruptor está hecho de polipropileno moldeado, y está diseñadoestá diseñadopara resolver problemas de distancia y detección de para resolver problemas de distancia y detección de niveles multipunto.niveles multipunto.
El CS1 emplea un microswitch como componente de El CS1 emplea un microswitch como componente de
contacto y se activa cuando el ángulo es mayor de 28º.contacto y se activa cuando el ángulo es mayor de 28º.
PROYECTOR DE LÍNEA LÁSER PROYECTOR DE LÍNEA LÁSER En las construccionesEn las construcciones. Aprovechando la propagación . Aprovechando la propagación
rectilínea de la luz, se puede usar la luz visible del láser de rectilínea de la luz, se puede usar la luz visible del láser de helio-neón para una gran variedad de trabajos. Por helio-neón para una gran variedad de trabajos. Por ejemplo, se puede usar para alineación de túneles, ejemplo, se puede usar para alineación de túneles, caminos, surcos de cultivo, etc. También se pueden nivelar caminos, surcos de cultivo, etc. También se pueden nivelar o aplanar terrenos. o aplanar terrenos.
CAMARA CAMARA FOTOGRAFICAFOTOGRAFICA
CAMARA FOTOGRAFICA
ESTE INSTRUMENTO FUE DESCUBIERTO POR EL GRAN PINTOR E INVENTOR LEONARDO DA VINCI, REALIZO ESTE DESCUBRIMIENTO CUANDO EL SE ENCONTRABA EN UNA HABITACIÓN OBSCURA PROTEGIENDOCE DE EL INTENSO SOL DE VERANO CUANDO EN LA PARED SE OBSERVABA UN PAISAJE IDENTICO AL EXTERIOR PERO INVERTIDO.
NACE ASÍ LA PRIMERA CAMARA OBSCURA TRANSFORMANDOSE EN LA CAMARA CORRIENTE FOTOGRAFICA.
PARTES DE UNA CÁMARAPARTES DE UNA CÁMARA
Caja o CuerpoCaja o Cuerpo
VisorVisor
ObjetivoObjetivo. .
ELEMENTOS DE LA CAMARA FOTOGRAFICA
OBJETIVO: SISTEMA OPTICO COMPUESTO POR VARIAS LENTES, QUE CANALIZA LA LUZ QUE REFLEJAN LOS OBJETOS SITUADOS ANTE EL.
OBTURADOR: SISTEMA MECANICO O ELECTRONICO QUE PERMITE EL PASO DE LA LUZ ATRAVEZ DEL SISTEMA OPTICO DURANTE UN TIEMPO DETERMINADO.
DIAFRAGMA: SISTEMA MECANICO O ELECTRONICO QUE GRADUA LA MAYOR O MENOR INTENSIDAD DE LUZ QUE DEBE PASAR DURANTE EL TIEMPO QUE ESTA ABIERTO EL OBTURADOR.
SISTEMA DE ENFOQUE: GRADUA LA POSICION DEL OBJETIVO, PARA QUE LA IMAGEN SE FORME TOTALMENTE DONDE ESTA LA PLACA SENSIBLE
SISTEMA DE DESLIZAMIENTO DE LA PELICULA: SISTEMA QUE PERMITE DESPLAZAR UN NUEVA PELICULA ANTES DE CADA TOMA.
VISOR: SISTEMA OPTICO QUE PERMITE ENCUADRAR EL CAMPO VISUAL QUE HA DE SER FOTOGRAFIADO.
CAJA: ESTUCHE HERMETICO A LA LUZ Y DE COLOR CONTIENE TODOS LOS ELEMENTOS ANTERIORES Y CONSTITUYE EL CUERPO DE LA CAMARA
CÁMARA FOTOGRÁFICA REFLEXCÁMARA FOTOGRÁFICA REFLEX
Es un dispositivo encargado de recoger un haz de luz proveniente de Es un dispositivo encargado de recoger un haz de luz proveniente de un objeto y proyectarlo sobre una película impregnada de una sustancia un objeto y proyectarlo sobre una película impregnada de una sustancia fotosensible, de forma que sobre cada punto de la película incida la luz fotosensible, de forma que sobre cada punto de la película incida la luz proveniente de un cono visual tan estrecho como sea posible. Es decir, la proveniente de un cono visual tan estrecho como sea posible. Es decir, la cámara debe formar una cámara debe formar una imagen real sobre la película de todos los objetos de su campo de visión.
NIEPCE IMPRESIONA EL NIEPCE IMPRESIONA EL PRIMER POSITIVO (un positivo PRIMER POSITIVO (un positivo único)único) Móvil con cámaraMóvil con cámara
DIFERENCIAS
En las cámaras manuales, el exposímetro indica en el visor un valor correcto de velocidad en función del diafragma ajustado, y el fotógrafo elige ese valor, o el que le da la gana.
En las cámaras automáticas, el exposímetro va acoplado al diafragma, al obturador o a ambos. De esta manera, en una cámara automática con preferencia en la apertura , nosotros elegimos el diafragma y la cámara coloca el valor de velocidad que considera adecuado.
TIPOS DE CÁMARAS La clasificación de las cámaras puede hacerse atendiendo a
varios criterios: su forma, el formato de la película, el sistema de visión, su uso, etc. El sistema que seguiremos nosotros es, con mucho, el más utilizado y se basa tanto en el formato, como en el tamaño y tipo de visor. De esta manera cualquier cámara puede ser incluida en una sola de las diez siguientes categorías:
Subminiatura o espías. 110 o "pocket". A.P.S. (Advanced Photo System) Visor directo y compactas 35 m m. SLR 35 m m. SLR de medio formato. TLR. Técnicas portátiles y "Press". De estudio, o banco óptico. Instantáneas. Cámaras especiales.
CÁMARAS SUBMINIATURA
Son las cámaras de serie más pequeñas que existen. Están concebidas para uso científico y militar, se las conoce también como cámaras espía. Utilizan película de formatos especiales, por lo general rollos de 16 mm. de anchura. El modelo más conocido es la MINOX C, que impresiona 35 fotogramas 8x15; monta un objetivo de 15 mm., f/3,5 y un obturador electrónico con velocidades comprendidas entre 10 s. y 1/1000.
CÁMARAS "POCKET" O 110
Al contrario que las anteriores, estas cámaras están pensadas para aficionados y caben fácilmente en un bolsillo. Suelen estar equipadas con un objetivo de foco fijo de 25 mm. Un ejemplo clásico es la Kodak Pocket Instamatic. Todas llevan película en rollo de 16 mm., alojada en un pequeño chasis con dos núcleos, proporcionan 12, 18 ó 20 fotogramas 13x17 mm., correspondientes al código de película denominado 110.
CÁMARAS A.P.S. (Advanced Photo System).
El proceso de carga de película se ha simplificado al máximo y sobre ella se pueden impresinar tres "formatos" de negativo (clásico, high definition y panorámico), que en realidad no son tales sino máscaras sobreimpuestas sobre el negativo. Presenta inumerable ventajas como el cambio de película a la mitad de rollo, indicadores de estado, impresión de datos, etc.
CÁMARAS DE VISOR DIRECTO Y COMPACTAS DE 35 mm.
A estas cámaras se les denomina de muchas formas ya que son abundantísimos los modelos.
Las hay desde 1000 pts (las nuevas cámaras desechables), pasando por todas las compactas autofoco (algunas muy sofisticadas y tan caras como algunas SLR), hasta las de altísima calidad, como las Leicas con telémetro, y objetivos intercambiables cuyo precio supera las 300.000 ptas.
SLR de 35 mm
Se incluyen en este grupo las réflex de un sólo objetivo y paso universal. Son las cámaras más sofisticadas y versátiles que existen. Además cuentan con innumerables accesorios que componen un sistema con el que se puede fotografiar en cualquier situación.
SLR DE MEDIO FORMATO
Son réflex de un sólo objetivo y sin pentaprisma, por lo que la imagen al rebotar una sola vez, presenta inversión lateral. aunque algunos modelos pueden acoplar como accesorio un voluminoso pentaprisma que endereza correctamente la imagen.
TLR: Twin Lens Reflex
Las cámaras réflex de objetivos gemelos (Twin Lens Reflex) van perdiendo día a día popularidad y actualmente se fabrican muy pocos modelos.
Presentan problemas de paralaje y además la imagen posee inversión lateral.
TÉCNICAS PORTÁTILES y TIPO "PRESS"
Este tipo de cámara, utilizada únicamente por especialistas, acepta tanto película en rollo, como en hojas de varios formatos. Básicamente están constituidas por un panel que monta un objetivo provisto de obturador central y diafragma, el panel está unido a un respaldo de madera por un fuelle plegable. La cámara puede plegarse formando un maletín. Algunas admiten movimientos de respaldo para el control de perspectiva.
CÁMARAS DE ESTUDIO O DE BANCO
Se incluyen en este grupo, todas las cámaras montadas sobre trípodes pesados, bancos ópticos y monorrailes.
En general se caracterizan por la posibilidad de efectuar todo tipo de descentramientos, basculando los paneles delantero y trasero, lo que da un control total sobre la forma de la imagen, su perspectiva y el reparto de la profundidad de campo.
CÁMARAS PARA FOTOGRAFÍA INSTANTÁNEA
La historia de estas cámaras nace con el invento de la película autorevelable por el doctor Edwin Land en 1947.
Las cámaras actuales son de dos tipos: en unas, tras hacer la foto se tira de una lengüeta y se saca una copia que, tras esperar unos segundos, se separa en dos capas: un negativo y un positivo. En el otro sistema no hay que tirar de nada y la foto sale sola y se autorevela.
CÁMARAS ESPECIALES
En este grupo se incluyen todas las cámaras que no se han podido clasificar dentro de los anteriores apartados y que por lo general sólo se usan para funciones especificas. Las más importantes son:
CÁMARAS AÉREAS: Aquí habría que incluir tanto las cámaras de satélites, como las de fotogrametría y cartografía. Todas las que tienen funcionamiento óptico, producen series de imágenes solapadas en un 30% y utilizan película en rollo de 24 cm. de anchura.
IMÁGENES TOMADAS POR DIFERENTES IMÁGENES TOMADAS POR DIFERENTES TIPOS DE CAMARAS FOTOGRAFICAS.TIPOS DE CAMARAS FOTOGRAFICAS.
LA FOTOGRAFÍA SUBMARINALA FOTOGRAFÍA SUBMARINA.- Las cámaras .- Las cámaras submarinas precisan de una caja o carcasa cerrada submarinas precisan de una caja o carcasa cerrada herméticamente, con una ventana de cristal o de plástico herméticamente, con una ventana de cristal o de plástico delante del objetivo. Durante las horas diurnas se pueden delante del objetivo. Durante las horas diurnas se pueden tomar fotografías a profundidades de hasta 10 metros (más tomar fotografías a profundidades de hasta 10 metros (más de 30 pies). Para tomar más profundas se necesita luz de 30 pies). Para tomar más profundas se necesita luz artificial como la del flash electrónico o focos. artificial como la del flash electrónico o focos.
LA FOTOGRAFÍA CIENTÍFICALA FOTOGRAFÍA CIENTÍFICA.- En la investigación .- En la investigación científica, las placas y películas fotográficas se encuentran científica, las placas y películas fotográficas se encuentran entre los elementos más importantes para la fotografía, no entre los elementos más importantes para la fotografía, no sólo por su versatilidad sino también porque la emulsión sólo por su versatilidad sino también porque la emulsión fotográfica es sensible a los rayos ultravioleta e infrarrojos, a fotográfica es sensible a los rayos ultravioleta e infrarrojos, a los rayos X y gamma y a las partículas cargadaslos rayos X y gamma y a las partículas cargadas.. La La radiactividad, por ejemplo, fue descubierta al ennegrecer radiactividad, por ejemplo, fue descubierta al ennegrecer accidentalmente la película fotográfica. accidentalmente la película fotográfica.
LA FOTOGRAFÍA ASTRONÓMICA.-LA FOTOGRAFÍA ASTRONÓMICA.- En ningún otro En ningún otro campo de la ciencia la fotografía ha desempeñado un papel campo de la ciencia la fotografía ha desempeñado un papel tan importante como en la astronomía. Al colocar una placa tan importante como en la astronomía. Al colocar una placa fotográfica en el plano focal de un telescopio los astrónomos fotográfica en el plano focal de un telescopio los astrónomos pueden obtener imágenes exactas de la situación y brillo de pueden obtener imágenes exactas de la situación y brillo de los cuerpos celestes. Comparando fotografías de la misma los cuerpos celestes. Comparando fotografías de la misma zona del cielo, tomadas en diferentes momentos, se pueden zona del cielo, tomadas en diferentes momentos, se pueden detectar los movimientos de ciertos cuerpos celestes, como detectar los movimientos de ciertos cuerpos celestes, como los cometas. los cometas.
INTERFEROMETROINTERFEROMETRO
Es un instrumento que emplea la interferencia Es un instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la luz misma, distancias longitudes de onda de la luz misma, distancias pequeñas y determinados fenómenos ópticos.pequeñas y determinados fenómenos ópticos.
TIPOS DE INTERFEROMETROSTIPOS DE INTERFEROMETROS
DIVISIÓN DE FRENTE DE ONDA: DIVISIÓN DE FRENTE DE ONDA: se usan porciones del frente se usan porciones del frente de onda primario, bien sea directamente como fuentes secundarias de onda primario, bien sea directamente como fuentes secundarias virtuales o en combinación con otros dispositivos ópticos.virtuales o en combinación con otros dispositivos ópticos.
DIVISIÓN DE AMPLITUD: DIVISIÓN DE AMPLITUD: el haz primario se divide en dos haces el haz primario se divide en dos haces secundarios, los cuales viajan por diferentes caminos antes de secundarios, los cuales viajan por diferentes caminos antes de recombinarse e interferir.recombinarse e interferir.
INTERFEROMETRIAINTERFEROMETRIA
La interferometría se basa en el uso de varias antenas que La interferometría se basa en el uso de varias antenas que observan la misma fuente de manera simultánea. La radiación recibida observan la misma fuente de manera simultánea. La radiación recibida por las antenas se hace interferir por parejas. por las antenas se hace interferir por parejas.
El resultado de la interferencia de dos ondas es una serie de El resultado de la interferencia de dos ondas es una serie de franjas, de mayor o menor brillo. Midiendo el contraste de brillo de franjas, de mayor o menor brillo. Midiendo el contraste de brillo de estas franjas de interferencia, se puede reconstruir (por sorprendente estas franjas de interferencia, se puede reconstruir (por sorprendente que parezca) la imagen del objeto observado con una resolución que parezca) la imagen del objeto observado con una resolución equivalente a la que tendría un telescopio cuyo diámetro fuese igual a equivalente a la que tendría un telescopio cuyo diámetro fuese igual a la máxima separación entre las antenas del interferómetro. la máxima separación entre las antenas del interferómetro.
En el caso de algunos interferómetros, las antenas están En el caso de algunos interferómetros, las antenas están conectadas entre sí, de forma que la radiación que reciben se puede conectadas entre sí, de forma que la radiación que reciben se puede hacer interferir en tiempo real. hacer interferir en tiempo real.
Son los llamados interferómetros conexos. Ejemplos de este tipo Son los llamados interferómetros conexos. Ejemplos de este tipo de interferómetros son el Very Large Array (fig.1.12) y el de Owens de interferómetros son el Very Large Array (fig.1.12) y el de Owens Valley, en Estados Unidos, o el del Plateu de Bure (fig.1.13), en los Valley, en Estados Unidos, o el del Plateu de Bure (fig.1.13), en los Alpes franceses, o MERLIN, en Gran Bretaña. Alpes franceses, o MERLIN, en Gran Bretaña.
En este tipo de interferómetros, las antenas pueden moverse a lo En este tipo de interferómetros, las antenas pueden moverse a lo largo de raíles, para cambiar su distribución.largo de raíles, para cambiar su distribución.
De esta forma, se puede aumentar la distancia entre antenas para De esta forma, se puede aumentar la distancia entre antenas para mejorar la resolución angular, o bien colocarlas más cerca unas de mejorar la resolución angular, o bien colocarlas más cerca unas de otras si lo que interesa es estudiar regiones de gran tamaño. otras si lo que interesa es estudiar regiones de gran tamaño.
Fig.1.13. Interferómetro del Plateau de Bure (Alpes franceses). Cortesía de IRAM
Fig.1.12. Fotografïa de varias de las antenas del VLA. Cortesía de NRAO/AUI/NSF
Puede realizarse también interferometría con antenas que no Puede realizarse también interferometría con antenas que no estén conectadas entre sí. Esta técnica se denomina interferometría estén conectadas entre sí. Esta técnica se denomina interferometría de muy larga base (VLBI, del inglés Very Large Baseline de muy larga base (VLBI, del inglés Very Large Baseline Interferometry). Interferometry).
En este caso, la señal recibida de cada antena se graba en cintas En este caso, la señal recibida de cada antena se graba en cintas magnéticas, junto con señales de tiempo muy precisas (obtenidas con magnéticas, junto con señales de tiempo muy precisas (obtenidas con relojes atómicos). relojes atómicos).
Las cintas se envían a centros de correlación y las señales de las Las cintas se envían a centros de correlación y las señales de las antenas se hacen interferir en ordenadores. Para estas observaciones antenas se hacen interferir en ordenadores. Para estas observaciones de VLBI se coordinan grandes radiotelescopios distribuidos por toda la de VLBI se coordinan grandes radiotelescopios distribuidos por toda la Tierra, todos observando simultáneamente la misma fuente. Tierra, todos observando simultáneamente la misma fuente.
De esta forma, se consigue simular un radiotelescopio que tuviera De esta forma, se consigue simular un radiotelescopio que tuviera el diámetro de la Tierra.el diámetro de la Tierra.
Fig.1.15. Representación del satélite HALCA en órbita. Cortesía de JPL e ISAS
USOS DEL USOS DEL INTERFEROMETROSINTERFEROMETROS
Medición de la longitud de onda de la luz:Medición de la longitud de onda de la luz:
Para medir la longitud de onda de un rayo de luz Para medir la longitud de onda de un rayo de luz monocromática se utiliza un interferómetro dispuesto de tal forma monocromática se utiliza un interferómetro dispuesto de tal forma que un espejo situado en la trayectoria de uno de los haces de luz que un espejo situado en la trayectoria de uno de los haces de luz puede desplazarse una distancia pequeña, que puede medirse con puede desplazarse una distancia pequeña, que puede medirse con precisión, con lo que es posible modificar la trayectoria óptica del precisión, con lo que es posible modificar la trayectoria óptica del haz. Cuando se desplaza el espejo una distancia igual a la mitad de haz. Cuando se desplaza el espejo una distancia igual a la mitad de la longitud de onda de la luz, se produce un ciclo completo de la longitud de onda de la luz, se produce un ciclo completo de cambios en las franjas de interferencia. La longitud de onda se cambios en las franjas de interferencia. La longitud de onda se calcula midiendo el número de ciclos que tienen lugar cuando se calcula midiendo el número de ciclos que tienen lugar cuando se mueve el espejo una distancia determinada.mueve el espejo una distancia determinada.
Medición de distancias:Medición de distancias:
Cuando se conoce la longitud de onda de la luz empleada, Cuando se conoce la longitud de onda de la luz empleada, pueden medirse distancias pequeñas en la trayectoria óptica pueden medirse distancias pequeñas en la trayectoria óptica analizando las interferencias producidas. Esta técnica se emplea, analizando las interferencias producidas. Esta técnica se emplea, por ejemplo, para medir el contorno de la superficie de los espejos por ejemplo, para medir el contorno de la superficie de los espejos de los telescopios.de los telescopios.
Medición de índices de refracción:Medición de índices de refracción:
Los índices de refracción de una sustancia también pueden Los índices de refracción de una sustancia también pueden medirse con el interferómetro, y se calculan a partir del medirse con el interferómetro, y se calculan a partir del desplazamiento en las franjas de interferencia causado por el desplazamiento en las franjas de interferencia causado por el retraso del haz.retraso del haz.
El interferómetro en Astronomía:El interferómetro en Astronomía:
En astronomía el principio del interferómetro también se En astronomía el principio del interferómetro también se emplea para medir el diámetro de estrellas grandes emplea para medir el diámetro de estrellas grandes relativamente cercanas como, por ejemplo, Betelgeuse. Como los relativamente cercanas como, por ejemplo, Betelgeuse. Como los interferómetros modernos pueden medir ángulos interferómetros modernos pueden medir ángulos extremadamente pequeños, se emplean — también en este caso extremadamente pequeños, se emplean — también en este caso en estrellas gigantes cercanas — para obtener imágenes de en estrellas gigantes cercanas — para obtener imágenes de variaciones del brillo en la superficie de dichas estrellas. variaciones del brillo en la superficie de dichas estrellas.
Recientemente ha sido posible, incluso, detectar la presencia Recientemente ha sido posible, incluso, detectar la presencia de planetas fuera del Sistema Solar a través de la medición de de planetas fuera del Sistema Solar a través de la medición de pequeñas variaciones en la trayectoria de las estrellas. El pequeñas variaciones en la trayectoria de las estrellas. El principio del interferómetro se ha extendido a otras longitudes principio del interferómetro se ha extendido a otras longitudes de onda y en la actualidad está generalizado su uso en de onda y en la actualidad está generalizado su uso en radioastronomía.radioastronomía.
Uno de los interferómetros ópticos más avanzados Uno de los interferómetros ópticos más avanzados se encuentra en el observatorio de Narrabi, en se encuentra en el observatorio de Narrabi, en Australia, a unos 400 Km. al noroeste de Sydney, y Australia, a unos 400 Km. al noroeste de Sydney, y consiste en dos reflectores de 6,5 metros de consiste en dos reflectores de 6,5 metros de diámetro, cada uno formado por 251 pequeños diámetro, cada uno formado por 251 pequeños elementos reflectores que son conectados a elementos reflectores que son conectados a distancias de hasta 200 metros el uno del otro.distancias de hasta 200 metros el uno del otro.
FOTOMETRIAFOTOMETRIA
INTRODUCCIONINTRODUCCION..
Los Los métodosmétodos espectroscopios de análisis se basan en la medida de la radiación espectroscopios de análisis se basan en la medida de la radiación electromagnética emitida o absorbida por la materia. Los métodos de emisión utilizan la electromagnética emitida o absorbida por la materia. Los métodos de emisión utilizan la radiación emitida cuando un soluto es excitado por energía térmica, eléctrica, o energía radiación emitida cuando un soluto es excitado por energía térmica, eléctrica, o energía radiante.radiante.
Los métodos de absorción, por el contrario, están basados en la disminución de la Los métodos de absorción, por el contrario, están basados en la disminución de la potencia (o atenuación) de la radiación electromagnética como consecuencia de la absorción potencia (o atenuación) de la radiación electromagnética como consecuencia de la absorción que se produce en su interacción con el soluto.que se produce en su interacción con el soluto.
Los métodos espectroscópicos se consideran como una de las mejores y más utilizadas Los métodos espectroscópicos se consideran como una de las mejores y más utilizadas técnicas instrumentales a disposición del científico, para la adquisición de información tanto técnicas instrumentales a disposición del científico, para la adquisición de información tanto cuantitativa como cualitativa.cuantitativa como cualitativa.
Los métodos espectroscópicos se clasifican según la región del espectro Los métodos espectroscópicos se clasifican según la región del espectro electromagnético que esté implicada; siendo las más importantes las regiones de rayos X, electromagnético que esté implicada; siendo las más importantes las regiones de rayos X, ultravioleta, visible, infrarroja, microondas y radiofrecuencia.ultravioleta, visible, infrarroja, microondas y radiofrecuencia.
ABSORCION DE RADIACION ELECTROMAGNETICA:
Se denomina absorción al proceso por el cual una especie, en un medio transparente, capta selectivamente ciertas frecuencias de la radiación electromagnética.
Los métodos de absorción poseen la considerable ventaja de producir poca o ninguna alteración en el sistema estudiado.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO:ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO:
COLORIMETROS:COLORIMETROS:
Los colorímetros utilizan el ojo humano como detector y el cerebro como Los colorímetros utilizan el ojo humano como detector y el cerebro como transductor. Sin embargo, el ojo y el cerebro solamente pueden comparar colores. Como transductor. Sin embargo, el ojo y el cerebro solamente pueden comparar colores. Como resultado, los métodos calorímetros requieren siempre la utilización de uno o mas resultado, los métodos calorímetros requieren siempre la utilización de uno o mas patrones en el momento en el que se realiza el análisis.patrones en el momento en el que se realiza el análisis.
Otras desventajas consisten en que el ojo humano responde a un intervalo Otras desventajas consisten en que el ojo humano responde a un intervalo espectral relativamente limitado (400 a700 nm), y es incapaz de realizar la comparación espectral relativamente limitado (400 a700 nm), y es incapaz de realizar la comparación requerida si la solución del soluto contiene una segunda sustancia coloreada. requerida si la solución del soluto contiene una segunda sustancia coloreada.
Finalmente el ojo no es tan sensible a pequeñas diferencias en la absorbancia como Finalmente el ojo no es tan sensible a pequeñas diferencias en la absorbancia como lo es un detector fotoeléctrico; en general, no se pueden discernir diferencias de lo es un detector fotoeléctrico; en general, no se pueden discernir diferencias de concentración menores del 5 por 100 aproximadamente.concentración menores del 5 por 100 aproximadamente.
Digital
Portátil
FOTOMETRO.FOTOMETRO.
Un fotómetro es un dispositivo sencillo relativamente barato para los análisis Un fotómetro es un dispositivo sencillo relativamente barato para los análisis por absorción, posee fácil mantenimiento y resistencia que pueden no tener por absorción, posee fácil mantenimiento y resistencia que pueden no tener espectrofotómetros más sofisticados. Además, cuando en el análisis no se necesita espectrofotómetros más sofisticados. Además, cuando en el análisis no se necesita una pureza espectral elevada (y frecuentemente es así), el fotómetro proporciona una pureza espectral elevada (y frecuentemente es así), el fotómetro proporciona medidas tan precisas como las obtenidas con instrumentos más complejos.medidas tan precisas como las obtenidas con instrumentos más complejos.
CALORIMETRIACALORIMETRIA
La La Calorimetría Calorimetría es la parte de la Termodinámica que nos enseña cómo medir la es la parte de la Termodinámica que nos enseña cómo medir la cantidad de calor que un cuerpo cede o absorbe en un proceso térmico.cantidad de calor que un cuerpo cede o absorbe en un proceso térmico.
Como el calor es una forma de energía, podemos expresar su medida en las Como el calor es una forma de energía, podemos expresar su medida en las unidades de la energía mecánica ya conocidas como el unidades de la energía mecánica ya conocidas como el joulejoule o el o el ergioergio, pero también se , pero también se puede medir en las unidades llamadas puede medir en las unidades llamadas caloría ( cal )caloría ( cal ) y y kilocaloríakilocaloría ( Kcal )( Kcal ) a las que se a las que se les da el nombre de les da el nombre de unidades calóricas de energía. unidades calóricas de energía. Entre esta unidades existen las Entre esta unidades existen las siguientes equivalencias:siguientes equivalencias:
1 kcal = 1000 cal1 kcal = 1000 cal 1 cal = 4,18 J1 cal = 4,18 J
Experimentalmente se ha demostrado que una misma cantidad de calor tiene Experimentalmente se ha demostrado que una misma cantidad de calor tiene efectos distintos sobre diferente cantidad de materia ( masa de un cuerpo, efectos distintos sobre diferente cantidad de materia ( masa de un cuerpo, mm ). Estos ). Estos efectos se manifiestan en la variación de temperatura que sufren los cuerpos, es decir, efectos se manifiestan en la variación de temperatura que sufren los cuerpos, es decir, si a dos cuerpos se le entrega igual cantidad de calor, aquel que tenga menor masa si a dos cuerpos se le entrega igual cantidad de calor, aquel que tenga menor masa sufrirá un mayor aumento en su temperatura.sufrirá un mayor aumento en su temperatura.
RADIOMETRIARADIOMETRIA
Es la ciencia de la medición de radiación, se relaciona con la detección y Es la ciencia de la medición de radiación, se relaciona con la detección y medición de energía de radiación, sea a distintas longitudes de onda o medición de energía de radiación, sea a distintas longitudes de onda o integrada a bandas de onda anchas así como la integración de la radiación con integrada a bandas de onda anchas así como la integración de la radiación con material tales como la absorción, reflexión y emisión.material tales como la absorción, reflexión y emisión.
La Radiometría La Radiometría FototérmicaFototérmica Infrarroja (RFI) es una técnica en la que no Infrarroja (RFI) es una técnica en la que no hay contacto físico con la muestra. Debido a esto, la RFI es una poderosa hay contacto físico con la muestra. Debido a esto, la RFI es una poderosa herramienta que solo requiere contacto óptico. herramienta que solo requiere contacto óptico.
La técnica usa una fuente de luz, normalmente un láser (Figura), para La técnica usa una fuente de luz, normalmente un láser (Figura), para producir una onda térmica emitida por el material estudiado. La temperatura de producir una onda térmica emitida por el material estudiado. La temperatura de la superficie es monitoreada durante y después del pulso del haz usando un la superficie es monitoreada durante y después del pulso del haz usando un detector infrarrojo (IR.).detector infrarrojo (IR.).
Debido a la incidencia de un láser modulado con un chopper a una frecuencia determinada, se produce en la superficie de la muestra una variación periódica de temperatura. Esta variación periódica de temperatura es la responsable de la radiación producida por la muestra.
La radiación es enviada a un detector de HgCdTe mediante un juego de espejos cóncavos, luego la señal es amplificada mediante un amplificador Lock-In y los datos de amplitud y fase son enviados a la computadora para ser procesados.
La técnica de RFI tiene dos ramas:La técnica de RFI tiene dos ramas:
1)Radiometría Fototérmica Infrarroja Pulsada (RFIP)1)Radiometría Fototérmica Infrarroja Pulsada (RFIP) que utiliza una fuente de luz que utiliza una fuente de luz pulsada y pulsada y 2) Radiometría Fototérmica Infrarroja Modulada 2) Radiometría Fototérmica Infrarroja Modulada en donde la fuente de luz es en donde la fuente de luz es modulada con un chopper. modulada con un chopper.
Estas dos técnicas son de vital importancia cuando no es posible colocar el sensor Estas dos técnicas son de vital importancia cuando no es posible colocar el sensor en contacto directo con la muestra debido a que ésta es totalmente inaccesible y en contacto directo con la muestra debido a que ésta es totalmente inaccesible y por lo tanto, métodos convencionales no pueden ser aplicados.por lo tanto, métodos convencionales no pueden ser aplicados.
GRACIAS POR SU ATENCIONGRACIAS POR SU ATENCION