Equipo 5 Tema: pticaGENARO SALAZAR FLORES CYNTHIA MARGARITA SALAZAR MORALES DANIEL ALEJANDRO SALCEDO SERRANO LOURDES SANCHEZ RODRIGUEZ CARLOS ARTURO SANDOVAL PEREZ MARIO SAUL SANDOVAL ROA JUAN PABLO SERRANO MALDONADO FABIAN ORLANDO SILVA ARTEAGA FRANCISCO SOLIS MANCILLA EVA MARIA SOTENO ARANO OMAR ANTONIO VALDEZ GAMEZ FELIX BENITO VALENCIA JIMENEZ FELIPE VALENCIA RIVERA JOSE ALBERTO VARGAS MEZA NORBERTO VENTURA MONTES ANGEL VERA JERONIMO JULIO SERGIO VICENTEO SANCHEZ LOURDES ZARAGOZA LA PTICAPara entender qu es la ptica, sus aplicaciones y su razn de ser, es necesario conocer o recordar algunos aspectos como los siguientes aunque podemos adelantar que la ptica la parte de la fsica dedicada al estudio de la luz, su comportamiento, sus leyes, y todo aquello que se refiere a los fenomenos luminosos. LA VISIN, EL OJO Y LA LUZ1El ojo es un receptor maravilloso de la forma de energa radiante (electromagntica) conocida como luz visible; puede percibir inmediatamente formas, profundidades,distancia, lustre, sombras, movimiento, posiciones y perspectivas, y puede discriminar siete millones de colores o ms. La energa luminosa estimula la retina (conos, bastones y terminacin del nervio ptico), y es convertida en seales elctricas que se mueven a travs del nervio ptico hacia el cerebro, donde sonprocesadas y se crean las sensaciones visuales. FISIOLOGA DE LA VISINEn trminos sencillos, el procesamiento visual humano ocurre en dos etapas:- En la primera, se procesa el campo completo de visin, tpicamente es una funcin automtica del cerebro y algunas veces es llamado procesamiento previo a la atencin.- En la segunda, el enfoque se localiza en una parte u objeto especfico del campo procesado.Luego, tiene lugar el proceso de identificacin, que se lleva a cabo de la siguiente manera:- La primera etapa es la comparacin de los datos visuales con la memoria de largo plazo de datos previamente colectados.- Despus, los datos acumulados son procesados a travs de una serie de sistemas especficos. Algunos sensores de luz (del ojo) reciben y responden slo a ciertos estmulosy transmiten sus datos a reas particulares del cerebro para su decodificacin. Una clase de sensores acepta datos en forma de lneas y bordes, otra clase procesan slodirecciones de movimiento y otra, color.COMPONENTES DEL OJO HUMANOCon frecuencia se comparan los componentes del ojo humano con los de una cmara fotogrfica: la lente (en el ojo, un sistema de lentes formado por el cristalino, la crnea y otraspartes del ojo) enfoca los rayos de luz reflejados por un objeto en el campo de visin, lo que resulta en la convergencia de los rayos en la retina (la pelcula) localizada en el fondo del ojo.La cantidad de luz admitida por la lente es controlada por la contraccin del iris (apertura), una membrana circular pigmentada y perforada por una apertura conocida como pupila., El iris, anlogo al diafragma de la cmara, ajusta espontneamente el rea de la pupila para cambiar la cantidad de luz que entra al ojo por un factor mximo de aproximadamente16:1. La lente tiene la habilidad de variar de espesor, lo que altera la ampliacin y el punto de impresin de los rayos de luz, cambiando el foco. Los msculos oculares ayudan a alterarla forma de la lente y a controlar el punto de observacin. Esto y ms hace que esta temtica no termine de ser analizada, maravilla del ser humano. La ptica, se encarga de hacerlo y las investigaciones al respecto llevarn a esta cienciaa la cspide del inters social. Las bases tericas descansan sobre la fsica de la luz, esta definida como energa radiante capaz de estimular la retina humana y crear una sensacin visual.Desde el punto de vista de la fsica, la luz se define como la porcin del espectro electromagntico con longitudes de onda entre 380 y 770 nanmetros (nm). La energa radiante en la longitud de onda apropiada hace visible todo aquello desde lo cual es emitida o reflejada en suficiente cantidad para activar los receptores del ojo. La cantidad de tal energa radiante y sus caractersticas pueden ser evaluadas y expresadas de muchas formas y unidades. En las pruebas pticas y visuales son de inters los aspectos relacionados con las fuentes y la intensidadde la luz, y los materiales y las instalaciones de iluminacin. Es frecuente encontrar las caractersticas de la luz expresadas en diferentes unidades y en varios sistemas de stas, tales comoel ingls, el sistema internacional (SI) y las antiguas unidades cgs del sistema mtrico. A fin de reducir las confusiones inherentes al uso de varios sistemas de unidades, para las aplicaciones visuales y pticas en el rango visible, se prefiere el empleo de las del sistema internacional, tales como la candela, el lumen, la lux, etc. La ptica tambin tiene sus bases en las teoras sobre la energa radiante, como la corpuscular, ondulatoria, electromagntica, cuntica y unificada. En este wiki solamente se mencionan. Su descripcin merece otro espacio. Es importante tambin mencionar que para la medicin de las propiedades de la luz, el detector de luz ms ampliamente usado es el ojo humano. Los detectores de luz mecnicos ms comnmente empleados son: las celdas fotovoltaicas, celdas fotoconductivas, tubos fotoelctricos, fotodiodos, fototransistores y pelcula fotogrfica. FOTOMETRALa medicin de la luz y sus propiedades es llamada fotometra, y el instrumento de medicin bsico es el fotmetro. Las principales caractersticas que pueden medirse de la luz, de las fuentes de luz y de los materiales e instalaciones de iluminacin son: iluminancia, luminancia, intensidad luminosa, flujo luminoso, contraste, color, entre otras. Adems de la iluminacin, que es esencialpara el desempeo eficaz de las pruebas visuales, existen otras condiciones importantes de trabajo a considerar, los atributos de los materiales: el tipo, la limpieza, los cambios de color, las caractersticas de brillo, la condicin, la forma, eltamao, la temperatura, la textura y la reflectancia. Estas condiciones, adems de la distancia, influyen en la cantidad de luz que llega al ojo,cantidad de la que depende el acto de ver. En las aplicaciones de la ptica, sobre todo ya en la prctica, se deben tomar en consideracin los factores fisiolgicos, tales como: los efectos de la fatiga, los efectos de la salud del observador, los cambios de color y las caractersticas de brillo. De la misma forma influyen tambin los factores psicolgicos en la realizacin de las pruebas visuales: el efecto de la actitud del observador y las diferencias entre los observadores. En adicin, y a fin de asegurar buenos resultados en la aplicacin de la ptica, se debe poner mucha atencin a los mtodos de examen de la vista de los responsables de maniobrar los instrumentos pticos. La agudeza visual comprende la habilidad de ver e identificar lo que se ve. Se reconocen dos formas de agudeza visual que deben ser consideradas cuando se intenta calificar la habilidad visual: visin cercana y visin lejana. Atender esto es garanta de una excelente aplicacin de la ptica. EQUIPOS PARA LAS PRUEBAS VISUALES Y PTICASLas pruebas visuales directas son asistidas por lentes de aumento y otros amplificadores, espejos y fuentes de luz, as como calibradores y herramientas. Al respecto, se tienen que entender conceptos como longitud focal, poder de amplificacin de una lente, saber los tipos de lentes, convexos, planos y cncavos, reflexin y refraccin, imgenes virtuales, etctera. APLICACIONES DE LA PTICAEn las pruebas visuales que se efectan en la industria se utilizan los boroscopios y los fibroscopios, construidos bajo los principios de la ptica, lentes en su interior permiten obtener imgenes de la condicin interna de algn componente mecnico. Los boroscopios modernos usan un sistema de fibra ptica para guiar la luz. Una variante relativamente reciente del boroscopio rgido es el llamado miniboroscopio. En su diseo, el tren de lentes de transmisin es reemplazado con una fibra slida sencilla. La apertura de la lente es tan pequea que la lente tiene una profundidad de campo infinita y no necesita mecanismos de enfoque. Entre otras ayudas empleadas en las pruebas visuales estn: la replicacin de superficies de falla y microestructuras, que posteriormente pueden ser examinadas con microscopios pticos o electrnicos. Aplicaciones en la tecnologa actual:

Imgenes del interior de la materia2Alfonso Huanosta Tera,* Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM. En la investigacin cientfica actual, una de las tcnicas que ms ha contribuido a la investigacin y comprensin del mun-do material es la microscopia electrnica, una aplicacin directa de la ptica. Su utilizacin se ha generalizado tanto que no es exagerado afirmar que, si no es indispensable, con frecuencia s es necesaria. Mediante un microscopio electrnico puede obtenerse toda una gama de seales con las que se generan imgenes, pero tambin otro tipo de espectros provenientes de regiones sumamente pequeas de los objetos que se quieren estudiar. Las fotografas de microscopia electrnica son casi cotidianas. La tecnologa actual ofrece dos grandes vertientes de investigacin con este medio: microscopia electrnica de barrido (MEB) y microscopia electrnica de transmisin (MET). No es difcil establecer una diferencia entre ambas: en el caso de la MEB, la informa-cin se recibe por el mismo lado de la muestra por donde llega el haz de electrones; un haz de electrones barre la superficie de la muestra, de modo parecido a lo que ocurre cuando se hace microscopia ptica por reflexin. En la MET, la informacin la llevan los electrones que atraviesan la muestra y salen por el lado opuesto al que entraron. Una posible dificultad es que la informacin obtenida mediante un microscopio electrnico no siempre se comprende o interpreta correctamente. La razn es simple; no siempre se tiene una idea clara de cmo se genera la informacin en cada caso.Desafortunadamente, este no es un tema que se incluya en aquellos programas de carreras en las que, algn da, ser necesario utilizar la informacin proveniente de un microscopio electrnico.La intencin de este artculo no fue describir la fenomenologa involucrada en la investigacin de materiales por medio de microscopia electrnica, pues el tema es amplio y complejo. Se abordaron slo algunos aspectos bsicos relacionados con la formacin de imgenes en un microscopio electrnico de transmisin. En la descripcin de este artculo se utilizaron resultados y conceptos conocidos de ptica clsica, ptica con luz blanca.

Fuentes:

1Garca Garca Hctor, Curso de Inspeccin Visual Nivel I y II, Capacitacin y Pruebas No Destructivas de Mxico, S. C., Mxico, D.F. 20102 http://www.iim.unam.mx/revista/pdf/numero11.pdf

APLICACIN DE USO COTIDIANO

La lupa (lente de aumento):Es una sencilla lente convergente biconvexa o plana convexa, generalmente montada sobre una armadura que permite sostenerla en la mano o en un pie especial. Comnmente se utiliza para examinar detalles de objetos, para leer impresos con caracteres de letra muy pequeos, etc. La imagen lograda con una lupa es virtual, mayor y de igual sentido que el objeto observado. En la lupa simple, disminuye la distancia focal y, por lo tanto, la amplificacin aumenta, pero tambin aumentan las aberraciones (distorsiones) esfricas, por lo cual siempre debe restringirse el campo.

EXPERIMENTOEfectuado en casa con los resultados esperados.

LupaMateriales: Un trozo de cartn duro o cartulina (5 5 cm).

Un trozo de papel de aluminio del mismo tamao.

Un punzn.

Una almohadilla para picar (vale una plancha de corcho).

Un lpiz bien afilado.

Pegamento de barra.

Un gotero con un poco de agua.

Procedimiento: Marcamos un crculo de aproximadamente centmetro y medio en la cartulina, lo ms centrado posible, y lo picamos con el punzn utilizando la almohadilla de base.

Extraemos el crculo picado, dejando el hueco.

Pegamos el papel de aluminio sobre la cartulina y esperamos a que seque.

Teniendo de base la almohadilla, presionamos suavemente con la yema del dedo sobre el papel de aluminio justo encima del agujero de la cartulina. El papel de aluminio tomar la forma del agujero.

Perforamos con cuidado en el centro de la cavidad, de arriba hacia abajo, utilizando la punta del lpiz o del punzn (el agujero practicado no debe pasar de cinco milmetros).

Con el gotero colocamos una gota de agua justo sobre el agujero, y ya estamos listos para probar si funciona.

Explicacin:Todo esto se explica con una descripcin geomtrica del comportamiento de la luz: propagacin en lnea recta, reflexin y refraccin. Cmo funciona? Esta lupa no es grande pero sirve para aumentar de tamao cualquier escrito que tengamos a mano. Si se cuela por el agujero el agua, es conveniente que echemos con el gotero pequeas gotitas alrededor del orificio y luego acabemos rellenndolo.

Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000