Física · Glosario

¿Qué es Microscopio compuesto?

Definición 4.10 Física universitaria — primer año · Capítulo 4 — Instrumentos ópticos y el ojo

Un microscopio es un objetivo L1L_1 de distancia focal corta f1f_1' que forma una imagen intermedia real y agrandada de un objeto próximo en el plano focal objeto de un ocular L2L_2 (de distancia focal f2f_2'), que actúa como lupa. La distancia Δ=F1F2\Delta = \overline{F_1'F_2} entre el foco imagen del objetivo y el foco objeto del ocular es el intervalo óptico, normalizado en 160mm160\,\mathrm{mm} en los instrumentos clásicos.

El microscopio: el objetivo forma una imagen intermedia real, agrandada e invertida A_1B_1 en el plano focal objeto del ocular; el ocular la envía al infinito, donde el ojo relajado la observa bajo un ángulo grande.
El microscopio: el objetivo forma una imagen intermedia real, agrandada e invertida A1B1A_1B_1 en el plano focal objeto del ocular; el ocular la envía al infinito, donde el ojo relajado la observa bajo un ángulo grande.

Ejemplos

Ejemplo 4.12 (Un microscopio escolar)

Objetivo f1=4.0mmf_1' = 4.0\,\mathrm{mm}, ocular f2=25mmf_2' = 25\,\mathrm{mm}, Δ=160mm\Delta = 160\,\mathrm{mm}: γ1=40\gamma_1 = -40, G2=10G_2 = 10, G=400G = 400. El objeto se sitúa a F1A=f12/Δ=16/160=0.10mm\overline{F_1A} = -f_1'^2/\Delta = -16/160 = -0.10\,\mathrm{mm} de F1F_1: a 4.1mm4.1\,\mathrm{mm} del objetivo. Enfocar consiste en mover el tubo entero fracciones de milímetro.

Ejemplo 4.9 (La lupa de un relojero)

f=25mmf' = 25\,\mathrm{mm}: G=250/25=10G = 250/25 = 10, que se vende como “10×10\times”. Un detalle de 0.05mm0.05\,\mathrm{mm} subtiende entonces 2×103rad2 \times 10^{-3}\,\mathrm{rad}, de sobra resuelto. Subir más GG exige una ff' de pocos milímetros, una lente diminuta pegada al ojo — el límite de la lente única y la razón de que exista el microscopio.

Ejemplo 4.16 (El refractor de 150 milímetros de un aficionado)

D=150mmD = 150\,\mathrm{mm}, f1=1200mmf_1' = 1200\,\mathrm{mm}, ocular de 25mm25\,\mathrm{mm}: G=48G = -48; pupila de salida 3.1mm3.1\,\mathrm{mm}; ganancia de luz (150/7)2460(150/7)^2 \approx 460 frente a una pupila adaptada a la oscuridad de 7mm7\,\mathrm{mm}; resolución 1.22×550nm/0.15m=4.5×106rad=0.91.22 \times 550\,\mathrm{nm}/0.15\,\mathrm{m} = 4.5 \times 10^{-6}\,\mathrm{rad} = 0.9'', es decir cráteres de 1.7km1.7\,\mathrm{km} en la Luna; Gr=3×104/4.5×10667G_r = 3\times10^{-4}/4.5\times 10^{-6} \approx 67 — el ocular de 6mm6\,\mathrm{mm} (G=200G = 200) no enseña más detalle, solo un disco mayor y más apagado. El problema de fin de semana diseña este instrumento.

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