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Metalurgia

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Page 1: MICROSCOPIA OPTICA

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Microscopía Optica

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Microscopio óptico metalográfico

La microscopía consiste en observar una imagen grande de algo que es pequeño.El microscopio El microscopio óóptico aplicado al anptico aplicado al anáálisis lisis metalogrmetalográáficofico tambitambiéén se le llama microscopio n se le llama microscopio metalogrmetalográáficofico o o metaloscopiometaloscopio. Su finalidad es hacer . Su finalidad es hacer posible la observaciposible la observacióón de detalles de un objeto que n de detalles de un objeto que son demasiado pequeson demasiado pequeñños para ser visibles a simple os para ser visibles a simple vista.vista.La microscopLa microscopíía a óóptica tiene numerosas ptica tiene numerosas aplicaciones. La maplicaciones. La máás importante es la s importante es la determinacideterminacióón de los constituyentes (fases o n de los constituyentes (fases o mezclas de fases) que forman a un material.mezclas de fases) que forman a un material.

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Principio general de formaciPrincipio general de formacióón de n de imagen en un microscopio imagen en un microscopio compuesto (sistema ICS)compuesto (sistema ICS)

En el microscopio (A), el objeto (1) es registrado por el objetivo (2) y es proyectado al infinito. Esto significa que los rayos de luz que se originan del objeto viajan paralelos por detrás del objetivo.

Las lentes del tubo (3) producen una imagen aumentada intermedia (4), que es capturada por el ocular (5) y enviada al ojo(6).

El ángulo de visión δ1 es mucho mayor que el ángulo δ2 para el caso B, donde el objeto se observa directamente desde una distancia de aproximadamente 25 cm.

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Principio general de formaciPrincipio general de formacióón de n de imagen en un microscopio imagen en un microscopio compuesto (sistema ICS)compuesto (sistema ICS)

En un microscopio compuesto, los aumentos o En un microscopio compuesto, los aumentos o magnificacimagnificacióón total son el producto de:n total son el producto de:

Aumento total = Aumento total = aumento objetivo aumento objetivo ×× aumento ocularaumento ocular

Sin embargo la magnificaciSin embargo la magnificacióón no es suficiente, n no es suficiente, porque esto sporque esto sóólo hace mlo hace máás grande a un objeto. s grande a un objeto. La La resoluciresolucióónn de la imagen es lo que determina de la imagen es lo que determina la calidad de lo que podemos observar.la calidad de lo que podemos observar.

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Principio general de formaciPrincipio general de formacióón de n de imagen en un microscopio imagen en un microscopio compuesto (sistema ICS)compuesto (sistema ICS)

La resolución estárelacionada con la cantidad de luz que el objetivo puede colectar.

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Microscopio óptico metalográficoPartes principales de un MO

•• Fuente de luzFuente de luz•• Condensador y diafragmasCondensador y diafragmas•• Filtros de luzFiltros de luz•• ObjetivosObjetivos•• OcularesOculares•• Sistemas de almacenamiento de imagen Sistemas de almacenamiento de imagen

(c(cáámaras)maras)•• Base o soporteBase o soporte

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Partes principales de un microscopío óptico

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Partes principales de un microscopío óptico

PlatinaPlatina

Vernier Vernier

LLáámpara y perilla ajustempara y perilla ajuste

Diafragma de aperturaDiafragma de apertura

Controles para enfoque Controles para enfoque grueso y finogrueso y fino

ObjetivosObjetivos

OcularesOculares

CCáámara formato de 35 mmmara formato de 35 mm

CCáámara formato de 4x5 pulg.mara formato de 4x5 pulg.

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Detalle de objetivos y platina

VernierVernier

Revolver con 5 Revolver con 5 objetivosobjetivos

Control xControl x--y y platinaplatina

FiltrosFiltros

Perilla Filtro Perilla Filtro NomarskyNomarsky

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Microscopio óptico de platina invertida Olympus GX51

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Tipos de microscopio

•• Luz reflejadaLuz reflejada, donde la luz se refleja desde la , donde la luz se refleja desde la superficie de la muestra. Es el utilizado para el superficie de la muestra. Es el utilizado para el ananáálisis de metales y aleaciones.lisis de metales y aleaciones.

•• Luz transmitidaLuz transmitida, donde la luz se transmite o , donde la luz se transmite o pasa a travpasa a travéés de la muestra. Es el utilizado para s de la muestra. Es el utilizado para estudiar minerales (lestudiar minerales (láámina delgada) y mina delgada) y polpolíímeros.meros.

•• Platina normalPlatina normal, el plano de pulido est, el plano de pulido estáá ““hacia hacia arribaarriba””..

•• Platina invertidaPlatina invertida, el plano de pulido est, el plano de pulido estáá ““hacia hacia abajoabajo””..

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Tipos de microscopio

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Sistema de iluminación

EstEstáá constituido por:constituido por:•• Fuente de luzFuente de luz•• Condensador y diafragmaCondensador y diafragma•• FiltrosFiltros

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Sistema de iluminación

•• Fuente de luz:Fuente de luz: Existen distintos tipos de fuentes de luz. Una de las Existen distintos tipos de fuentes de luz. Una de las fuentes mfuentes máás comunes actualmente es la ls comunes actualmente es la láámpara de halmpara de halóógeno (24 geno (24 volts, 150W) debido a su alta intensidad y su caractervolts, 150W) debido a su alta intensidad y su caracteríística de stica de proporcionar proporcionar ““luz de dluz de dííaa””..

•• Condensador y diafragma: Condensador y diafragma: El El condensadorcondensador es una lente sin defectos de aberracies una lente sin defectos de aberracióón esfn esféérica rica colocada enfrente de la fuente de luz. Su funcicolocada enfrente de la fuente de luz. Su funcióón es concentrar la n es concentrar la luz en el punto deseado de la trayectoria luz en el punto deseado de la trayectoria óóptica. ptica. El El diafragma de campodiafragma de campo es un diafragma fijo que sirve para es un diafragma fijo que sirve para reducir los reflejos en el microscopio. Se coloca frente a la lereducir los reflejos en el microscopio. Se coloca frente a la lente nte condensadora.condensadora.Diafragma de aperturaDiafragma de apertura es un diafragma de iris ajustable. El ajuste es un diafragma de iris ajustable. El ajuste de este diafragma hace variar la intensidad de la luz y el de este diafragma hace variar la intensidad de la luz y el áángulo ngulo del cono de luz que entra a la lente objetivo. Cuando la aberturdel cono de luz que entra a la lente objetivo. Cuando la abertura a del diafragma es muy grande se obtiene un contraste pobre; si ladel diafragma es muy grande se obtiene un contraste pobre; si laabertura estabertura estáá muy cerrada, disminuye la nitidez de la imagen. El muy cerrada, disminuye la nitidez de la imagen. El ajuste ajuste óóptimo del diafragma varptimo del diafragma varíía con el na con el núúmero de aumentos.mero de aumentos.

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Sistema de iluminación

•• Filtros:Filtros: Se utilizan para modificar la luz con el fin de:Se utilizan para modificar la luz con el fin de:Modificar o mejorar el contraste entre las fases.Modificar o mejorar el contraste entre las fases.Mejorar la calidad de fotografMejorar la calidad de fotografíía.a.Mejorar resoluciMejorar resolucióón.n.Facilitar observaciFacilitar observacióón (cansancio del operador).n (cansancio del operador).

•• La mayorLa mayoríía de los microscopios tiene al menos dos filtros:a de los microscopios tiene al menos dos filtros:

VerdeVerde--amarillo. Se usa mucho en fotografamarillo. Se usa mucho en fotografíía con pela con pelíícula cula blanco y negro. Ayuda a reducir los efectos de los defectos blanco y negro. Ayuda a reducir los efectos de los defectos de las lentes en la calidad de la imagen y para mejorar el de las lentes en la calidad de la imagen y para mejorar el contraste de la contraste de la imimáágengen..Azul. MAzul. Máás recomendado para fotografs recomendado para fotografíía en color.a en color.

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Objetivos•• Las lentes objetivos forman la imagen primaria de la Las lentes objetivos forman la imagen primaria de la

muestra y son por lo tanto la parte mmuestra y son por lo tanto la parte máás critica del s critica del microscopio. Estas lentes recolectan la mayor cantidad microscopio. Estas lentes recolectan la mayor cantidad posible de luz proveniente de la muestra y la combinan posible de luz proveniente de la muestra y la combinan para formar la imagen.para formar la imagen.

•• Las caracterLas caracteríísticas importantes de los objetivos son:sticas importantes de los objetivos son:

Tipo Tipo AumentosAumentosApertura numApertura numééricaricaPoder Poder resolventeresolvente o poder de resolucio poder de resolucióónnProfundidad de focoProfundidad de focoCurvatura de campoCurvatura de campo

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Tipo de objetivos

•• De acuerdo con el grado en que se encuentran De acuerdo con el grado en que se encuentran corregidas sus aberraciones y la extensicorregidas sus aberraciones y la extensióón en n en que reque reúúnen las propiedades ideales que un nen las propiedades ideales que un objetivo debe cumplir, se pueden dividir en:objetivo debe cumplir, se pueden dividir en:

AcromAcromááticosticosSemiapocromSemiapocromááticosticos o de fluoritao de fluoritaApocromApocromááticosticos

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Construcción típica de lentes objetivos

10x, Acrom10x, Acromááticotico 10x, Fluorita10x, Fluorita 10x, Apocrom10x, Apocromááticotico

En la figura se puede observar la manera como tEn la figura se puede observar la manera como tíípicamente un fabricante de picamente un fabricante de microscopios construye los tres tipos de objetivos. Es evidente microscopios construye los tres tipos de objetivos. Es evidente que un objetivo que un objetivo tipo apocromtipo apocromáático tiene una construccitico tiene una construccióón mn máás compleja para corregir en mayor s compleja para corregir en mayor grado los defectos grado los defectos óópticos de las lentes.pticos de las lentes.

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Defectos en lentes objetivos•• Varios tipos de defectos de las lentes afectan la nitidez y Varios tipos de defectos de las lentes afectan la nitidez y

claridad de la imagen obtenida. Estos defectos tienen su claridad de la imagen obtenida. Estos defectos tienen su origen en parte en el hecho de que:origen en parte en el hecho de que:El El ííndice de refraccindice de refraccióón de las lentes cambia con la longitud n de las lentes cambia con la longitud de onda de la luz.de onda de la luz.La distancia focal de una lente cambia con el La distancia focal de una lente cambia con el ííndice de ndice de refraccirefraccióón. n.

•• Por consecuencia la longitud focal cambiarPor consecuencia la longitud focal cambiaráá para los para los distintos colores de la luz, formdistintos colores de la luz, formáándose una imagen ndose una imagen separada para cada longitud de onda. Lo anterior origina separada para cada longitud de onda. Lo anterior origina los siguientes defectos:los siguientes defectos:

AberraciAberracióón cromn cromáática longitudinal.tica longitudinal.AberraciAberracióón cromn cromáática lateral.tica lateral.AberraciAberracióón esfn esfééricarica.

•• Existen ademExisten ademáás aberraciones geoms aberraciones geoméétricas.tricas.

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Aberración cromática

•• La aberraciLa aberracióón cromn cromáática longitudinal ocurre debido a tica longitudinal ocurre debido a que las distintas longitudes de onda que constituyen a que las distintas longitudes de onda que constituyen a la luz blanca, son enfocadas a diferente distancia como la luz blanca, son enfocadas a diferente distancia como consecuencia del cambio del consecuencia del cambio del ííndice de refraccindice de refraccióón de la n de la lente con esta longitud.lente con esta longitud.

•• Adicionalmente, a medida que la distancia focal Adicionalmente, a medida que la distancia focal cambia, la magnificacicambia, la magnificacióón cambia, lo que produce una n cambia, lo que produce una variacivariacióón en el taman en el tamañño de la imagen, esto constituye la o de la imagen, esto constituye la aberraciaberracióón cromn cromáática lateral.tica lateral.

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Aberración cromática axial o longitudinal

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Aberración cromática lateral en una lente sin corrección

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Aberración esférica

La aberraciLa aberracióón esfn esféérica ocurre debido a que los rayos de luz que rica ocurre debido a que los rayos de luz que pasan por la porcipasan por la porcióón mn máás externa de la lente son refractados de s externa de la lente son refractados de un modo mun modo máás fuerte que los que pasan por la porcis fuerte que los que pasan por la porcióón central, de n central, de este modo los rayos de la porcieste modo los rayos de la porcióón mn máás externa del lente son s externa del lente son enfocados y forman una imagen menfocados y forman una imagen máás cerca del lente respecto a s cerca del lente respecto a los que pasan por el centro. Este problema se puede reducir al los que pasan por el centro. Este problema se puede reducir al usar una apertura que restrinja el cono de luz que entra al lentusar una apertura que restrinja el cono de luz que entra al lente e objetivo.objetivo.

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Tipos de objetivos

•• AcromAcromááticosticos: Son los m: Son los máás comunes y quizs comunes y quizáás los ms los máás s utilizados. Estutilizados. Estáán corregidos n corregidos esfesfééricamentericamente para una para una regiregióón del espectro (normalmente para el verden del espectro (normalmente para el verde--amarillo), y cromamarillo), y cromááticamente para dos colores ticamente para dos colores (generalmente azul y rojo). La falta de correcci(generalmente azul y rojo). La falta de correccióón n cromcromáática se nota muy bien cuando se vartica se nota muy bien cuando se varíía a ligeramente el enfoque del microscopio. Son mligeramente el enfoque del microscopio. Son máás s econeconóómicos.micos.

•• Rinden mRinden máás cuando se les emplea con luz filtrada a s cuando se les emplea con luz filtrada a travtravéés de un filtro verdes de un filtro verde--amarillo, y utilizando pelamarillo, y utilizando pelíícula cula blanco y negro para tomar fotografblanco y negro para tomar fotografíía.a.

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Tipos de objetivos

•• SemiapocromSemiapocromááticosticos:: Generalmente conocidos como Generalmente conocidos como objetivos de fluorita. Son objetivos tipo acromobjetivos de fluorita. Son objetivos tipo acromááticos de ticos de alta calidad. Es el siguiente nivel de correccialta calidad. Es el siguiente nivel de correccióón y costo n y costo respecto a los objetivos acromrespecto a los objetivos acromááticos. Su aberraciticos. Su aberracióón n esfesféérica estrica estáá corregida para 2 corregida para 2 óó 3 colores en lugar de 3 colores en lugar de uno, como ocurre en los acromuno, como ocurre en los acromááticos. De un modo ticos. De un modo similar, estsimilar, estáán corregidos cromn corregidos cromááticamente para el rojo y ticamente para el rojo y el azul.el azul.

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Tipos de objetivos

•• ApocromApocromááticos:ticos: Son los mSon los máás complejos, ests complejos, estáán compuestos de n compuestos de mayor nmayor núúmero de lentes respecto de los acrommero de lentes respecto de los acromááticos y en ticos y en consecuencia estconsecuencia estáán mn máás corregidos. Ests corregidos. Estáán cromn cromááticamente ticamente corregidos para tres regiones del espectro (rojo, verde y corregidos para tres regiones del espectro (rojo, verde y azul) y azul) y esfesfééricamentericamente para dos o tres colores (verde y para dos o tres colores (verde y violeta).violeta).

•• Son los mejores objetivos existentes. Poseen mayores Son los mejores objetivos existentes. Poseen mayores aperturas numaperturas numééricas y generalmente mricas y generalmente máás aumentos propios. s aumentos propios. Son los adecuados para observaciSon los adecuados para observacióón a grandes aumentos. n a grandes aumentos.

•• Son los mSon los máás caros.s caros.

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Tipos de objetivos•• Objetivos Objetivos parafocalesparafocales:: Actualmente la mayorActualmente la mayoríía de los a de los

microscopios microscopios metalogrmetalográáficosficos estestáán equipados con un sistema n equipados con un sistema de revolver en el que se encuentran 4 a 5 objetivos de revolver en el que se encuentran 4 a 5 objetivos parafocalesparafocales. .

•• Estos objetivos estEstos objetivos estáán montados de tal forma que sus n montados de tal forma que sus diferencias en distancia focal estdiferencias en distancia focal estáán compensadas por la n compensadas por la longitud meclongitud mecáánica de sus montajes. Esto permite cambiar nica de sus montajes. Esto permite cambiar rráápidamente el objetivo sin alterar significativamente el pidamente el objetivo sin alterar significativamente el enfoque del aparato.enfoque del aparato.

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Tipos de objetivos

•• Curvatura de campo:Curvatura de campo: Los puntos de la imagen de un objeto Los puntos de la imagen de un objeto grande no quedan en un plano sino en una superficie curva, grande no quedan en un plano sino en una superficie curva, lo que origina que la nitidez lograda por un buen enfoque lo que origina que la nitidez lograda por un buen enfoque del centro del campo visual se pierda al acercarse a los del centro del campo visual se pierda al acercarse a los bordes. Este efecto es mbordes. Este efecto es máás notable con:s notable con:

Objetivos acromObjetivos acromááticos.ticos.Objetivos con gran apertura numObjetivos con gran apertura numéérica.rica.Uso de mayores aumentos.Uso de mayores aumentos.

•• Se puede corregir ligeramente este defecto cerrando el Se puede corregir ligeramente este defecto cerrando el diafragma de apertura para producir un campo mdiafragma de apertura para producir un campo máás plano. s plano. El inconveniente es que se pierde resoluciEl inconveniente es que se pierde resolucióón. n.

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Curvatura de campo

•• Curvatura de campo:Curvatura de campo: La mayorLa mayoríía de los fabricantes de a de los fabricantes de microscopios han comenzado a ofrecer objetivos corregidos microscopios han comenzado a ofrecer objetivos corregidos para este defecto, con lo cual al nombre del objetivo se le para este defecto, con lo cual al nombre del objetivo se le aaññade o antecede con el prefijo ade o antecede con el prefijo ““planplan”” o o ““planoplano””, quedando:, quedando:

PlanacromPlanacromááticoticoPlanfluoritaPlanfluoritaPlanapocromPlanapocromááticotico o o ““planapoplanapo””

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Construcción típica objetivo plan-apocromático

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Construcción típica objetivo plan-apocromático

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Aumentos

•• Cada objetivo tiene un aumento propio caracterCada objetivo tiene un aumento propio caracteríístico. El stico. El aumento aparece grabado en la pared cilaumento aparece grabado en la pared cilííndrica del objetivo.ndrica del objetivo.

•• Los aumentos tLos aumentos tíípicos disponibles compicos disponibles comúúnmente en los nmente en los objetivos son: 5x, 10x, 20x, 40x, 50x, 100x. objetivos son: 5x, 10x, 20x, 40x, 50x, 100x.

•• Los oculares tambiLos oculares tambiéén tienen su propio aumento grabado en n tienen su propio aumento grabado en su montaje. Los aumentos tsu montaje. Los aumentos tíípicos disponibles en oculares picos disponibles en oculares son: 10x, 12.5x, 15x, 20x.son: 10x, 12.5x, 15x, 20x.

•• El aumento total del objeto, conseguido por la combinaciEl aumento total del objeto, conseguido por la combinacióón n de un determinado objetivo y un ocular dado, depende de:de un determinado objetivo y un ocular dado, depende de:

Los aumentos propios de cada elementoLos aumentos propios de cada elementoLa distancia que los separaLa distancia que los separa

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Aumentos•• Como la distancia que los separa generalmente ya estComo la distancia que los separa generalmente ya estáá

fija, y los objetivos estfija, y los objetivos estáán disen diseññados para esta distancia, ados para esta distancia, el aumento total para una determinada combinaciel aumento total para una determinada combinacióón n objetivoobjetivo--ocular viene dado por:ocular viene dado por:

M = M1 × M2

M = aumento totalM1 = aumento propio del objetivoM2 = aumento propio del ocular

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Apertura numérica y poder de resolución

•• La apertura numLa apertura numéérica es una de las constantes mrica es una de las constantes máás importantes de s importantes de un objetivo que define los detalles mun objetivo que define los detalles máás peques pequeñños de un objeto que, os de un objeto que, con ciertas limitaciones, se pueden observar (resolver).con ciertas limitaciones, se pueden observar (resolver).

•• El poder de resoluciEl poder de resolucióón es la capacidad de un objetivo para producir n es la capacidad de un objetivo para producir imimáágenes separadas y distintas de dos detalles del objeto muy genes separadas y distintas de dos detalles del objeto muy prpróóximas.ximas.

•• El poder de resoluciEl poder de resolucióón se puede expresar como el nn se puede expresar como el núúmero de lmero de lííneas neas negras (similares, paralelas y uniformemente espaciadas) por uninegras (similares, paralelas y uniformemente espaciadas) por unidad dad de longitud, que sobre un fondo blanco, pueden ser separadas en de longitud, que sobre un fondo blanco, pueden ser separadas en la la imimáágengen..

•• Es mEs máás coms comúún expresar la resolucin expresar la resolucióón como la distancia mn como la distancia míínima nima ddentre dos lentre dos lííneas paralelas o dos objetos adyacentes.neas paralelas o dos objetos adyacentes.

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Apertura numérica y poder de resolución

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Apertura numérica y poder de resolución

•• La resoluciLa resolucióón de los detalles finos depende esencialmente de la n de los detalles finos depende esencialmente de la cantidad de luz que penetra en el objetivo. Esta cantidad dependcantidad de luz que penetra en el objetivo. Esta cantidad depende e del tamadel tamañño del cono de luz formado por un punto del objeto como o del cono de luz formado por un punto del objeto como vvéértice, y del rtice, y del áárea de la lente frontal del objetivo como base del rea de la lente frontal del objetivo como base del cono.cono.

dd = 0.5= 0.5λλ/NA /NA

dd = 0.61= 0.61λλ/NA /NA

dd = 1.22C= 1.22Cλλ/NA/NA

Si poder de resoluciSi poder de resolucióón < dn < d

Si poder de resoluciSi poder de resolucióón > dn > d

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Apertura numérica y poder de resolución

•• dd = 0.5= 0.5λλ/NA /NA •• dd = 0.61= 0.61λλ/NA /NA

En la prEn la prááctica, la resolucictica, la resolucióón alcanzable generalmente es n alcanzable generalmente es menor que el valor temenor que el valor teóórico que establecen las ecuaciones. rico que establecen las ecuaciones. La resoluciLa resolucióón depende tambin depende tambiéén de:n de:

Calidad del objetivoCalidad del objetivoAjuste Ajuste óóptimo del diafragma de aberturaptimo del diafragma de aberturaUso correcto del aceite de inmersiUso correcto del aceite de inmersióónnCalidad de la muestraCalidad de la muestra

La magnificaciLa magnificacióón n úútil total que produce un objetivo de un til total que produce un objetivo de un microscopio se encuentra entre 500 y 1000 veces la microscopio se encuentra entre 500 y 1000 veces la abertura del objetivo.abertura del objetivo.

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Efecto de abertura numérica en resolución

NA = 0.25 NA = 0.40

NA = 0.65 NA = 0.95

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Efecto de longitud de onda (uso de filtros) en resolución

Muestra iluminada con luz roja casi monocromática con λ ~ 6500 Å

Muestra iluminada con luz azul casi monocromática con λ ~ 4500 Å

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Métodos de examen con microscopía óptica

La muestra con preparaciLa muestra con preparacióón n metalogrmetalográáficafica desbastada y pulida desbastada y pulida normalmente tiene una superficie plana. En esta superficie para normalmente tiene una superficie plana. En esta superficie para poder distinguir los constituyentes de la microestructura se reqpoder distinguir los constituyentes de la microestructura se requiere uiere una diferencia de contraste suficiente.una diferencia de contraste suficiente.Si la diferencia en reflexiSi la diferencia en reflexióón entre dos constituyentes es mayor a n entre dos constituyentes es mayor a 10%, normalmente se podr10%, normalmente se podráán distinguir uno de otro. Con la n distinguir uno de otro. Con la mayormayoríía de los materiales, las diferencias en reflexia de los materiales, las diferencias en reflexióón son menores n son menores a 10%, por lo cual se debe resaltar el contrate por alga 10%, por lo cual se debe resaltar el contrate por algúún mn méétodo todo apropiado, ya sea quapropiado, ya sea quíímico o fmico o fíísico.sico.Los mLos méétodos qutodos quíímicos incluyen: (a) ataque qumicos incluyen: (a) ataque quíímico clmico cláásico, (b) el sico, (b) el ataque electrolataque electrolíítico, (c) ataque por precipitacitico, (c) ataque por precipitacióón (ataque con color) n (ataque con color) y (d) tinte por calor.y (d) tinte por calor.Los mLos méétodos ftodos fíísicos incluyen: (a) pulido con relieve, (b) ataque sicos incluyen: (a) pulido con relieve, (b) ataque iióónico, (c ) ataque tnico, (c ) ataque téérmico, (d) rmico, (d) sputteringsputtering..La microscopLa microscopíía a óóptica dispone de varios mptica dispone de varios méétodos para producir todos para producir contraste, sin alterar la superficie del contraste, sin alterar la superficie del especespecíímenmen. Estos m. Estos méétodos se todos se describen a continuacidescriben a continuacióón.n.

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Iluminación con campo brillanteLa iluminación con campo brillante es el método más importante y utilizado en la microscopía con luz reflejada aplicada a materiales.Trayectoria de la luz: (1) el iluminador vertical emite luz que viaja a través del diafragma de apertura y de campo. (2) la luz es reflejada por un prisma o espejo posicionado a 45° y enviada al objetivo (3). La luz se refleja en la superficie de la muestra (4) y viaja de regreso a través del objetivo y del prisma. Las lentes del tubo (5) proyectan una imagen intermedia que posteriormente es agrandada por el ocular.

K. Geels, Metallographic and Materialographic

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Iluminación con campo brillante

En la iluminación con campo brillante el contraste entre los constituyentes depende de:La capacidad de reflexiLa capacidad de reflexióón de los constituyentes, que a su vez n de los constituyentes, que a su vez

depende de su ndepende de su núúmero de refraccimero de refraccióón.n.Poder de absorción de los constituyentes.Reflexiones difusas, que se presentan cuando hay rugosidad Reflexiones difusas, que se presentan cuando hay rugosidad

en la superficie, len la superficie, líímites de grano, rayas, etc.mites de grano, rayas, etc.

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Iluminación para campo brillante

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Iluminación con campo obscuro

Trayectoria de la luz: (1) el iluminador vertical emite luz que no llega directamente a la muestra. (2) y (3) Mediante un reflector de “escalera”, la luz es conducida alrededor del objetivo donde golpea a un reflector cóncavo con forma de anillo (4). Este reflector envía la luz en un ángulo muy plano a la superficie de la muestra (5). Solamente la luz dispersada regresa por el objetivo y ocular para realizar observaciones.

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Iluminación con campo obscuro

La iluminación con campo obscuro es adecuada para mostrar la calidad de la superficie pulida debido a que los rayos de luz oblicuos permiten que las rayas, grietas y otros defectos se vean brillantes. Los límites de grano se observan con facilidad.Se pueden observar las fases duras que quedan en relieve. Igualmente las superficies rugosas y no uniformes se pueden resaltar, así como cavidades y poros.

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Iluminación con campo obscuro

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Iluminación con DIC (contraste por interferencia diferencial o interferencia diferencial interferencia diferencial NomarskiNomarski)

Trayectoria de la luz: Un polarizador (P) se inserta en la trayectoria de iluminación y un analizador (A) en la trayectoria de observación. El rayo polarizado es partido en dos hazescon diferente dirección de oscilación por un prisma de doble refracción (4). Estos dos rayos no están en fase cuando golpean a la muestra (6). Si la superficie del especimen no estácompletamente plana, se generan diferencias de fase. En la dirección de regreso, el haz reflejado o dispersado pasa por el prisma DIC (4) y por el analizador (7) adqui-riendo la misma dirección de oscilación y con capacidad para interferir con la imagen intermedia.

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Iluminación con DIC (contraste por interferencia diferencial o interferencia diferencial interferencia diferencial NomarskiNomarski)

Trayectoria de la luz: Las diferencias de fase que son introducidas por la superficie de la muestra se convierten en valores de gris diferentes. De este modo la falta de uniformidad se hace visible como un relieve.Con la inserción de una placa lambda se obtiene contraste por color.

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Iluminación con DIC (contraste por interferencia diferencial o interferencia diferencial interferencia diferencial NomarskiNomarski)

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Cuidado del MO•• No tener los equipos expuestos a cambios bruscos de No tener los equipos expuestos a cambios bruscos de

temperatura.temperatura.•• Manipular todos los elementos Manipular todos los elementos óópticos con cuidado. Evitar pticos con cuidado. Evitar

cacaíídas, das, rayadurasrayaduras, etc., etc.•• Mantenerlos limpios, cubiertos con fundas, libres de polvo. Mantenerlos limpios, cubiertos con fundas, libres de polvo.

A los elementos A los elementos óópticos en especial tenerlos libres de polvo, pticos en especial tenerlos libres de polvo, huellas dactilares, pelhuellas dactilares, pelíículas de grasa.culas de grasa.

•• EliminaciEliminacióón del polvo de elementos n del polvo de elementos óópticospticos.Se permite usar:Se permite usar:Pera de gomaPera de gomaPincel o brocha de pelo de camello Pincel o brocha de pelo de camello Papel o tela para limpieza de lentes fotogrPapel o tela para limpieza de lentes fotográáficasficas

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Cuidado del MO•• EliminaciEliminacióón del polvo de elementos n del polvo de elementos óópticospticos.

No se permite usar:No se permite usar:PaPaññuelos desechables (Kleenex)uelos desechables (Kleenex)FranelaFranela““Nuestra ropaNuestra ropa””

•• EliminaciEliminacióón de grasa y huellas dactilares.n de grasa y huellas dactilares.Impregnar algodImpregnar algodóón que no suelte fibras con n que no suelte fibras con benzenobenzeno sin grasa sin grasa (grado reactivo anal(grado reactivo analíítico), secando luego con otro papel limpio tico), secando luego con otro papel limpio o algodo algodóón.n.Soplar residuos de papel con pera.Soplar residuos de papel con pera.Nunca usar alcohol ni otros disolventes orgNunca usar alcohol ni otros disolventes orgáánicos.nicos.

•• Nunca desmontar los objetivos para su limpieza.Nunca desmontar los objetivos para su limpieza. Contratar Contratar para esta operacipara esta operacióón un servicio tn un servicio téécnico confiable y de calidad.cnico confiable y de calidad.