Artículo sobre la ecuación de los microscopios
El ángulo determina el tamaño de la imagen del objeto que se forma en la retina. Como se muestra en la figura adjunta, cuanto menor sea el tamaño del objeto, menor será el ángulo y, por lo tanto, menor será el tamaño de la imagen. El reducido tamaño de la imagen en la retina es la razón por la que resulta difícil ver con claridad objetos pequeños, incluso a una distancia de 25 cm.
La lupa o lente de aumento tiene una capacidad limitada para aumentar el ángulo porque si el tamaño del objeto es muy pequeño, es difícil verlo usando una lupa ,
Entonces se necesita un instrumento óptico con mayor capacidad para aumentar el ángulo. Este instrumento es un microscopio óptico. Un microscopio óptico consta de dos lentes convexas: el objetivo y el ocular. El objetivo se encarga de aumentar el tamaño de la imagen y acercarla al ocular para que el ángulo sea mayor. Por otro lado, el ocular aumenta el ángulo para que la imagen que se forma en la retina sea más grande.
1. El aumento total del microscopio cuando la acomodación del ojo es mínima.
1.1 Los aumentos lineales de la lente objetivo cuando la acomodación de los ojos es mínima
El objetivo es una lente convexa. Por lo tanto, la ecuación del aumento lineal del objetivo es la misma que la ecuación del aumento lineal de una lente convexa.
Las imágenes reales producidas por una lente objetivo son consideradas objetos por la lente ocular. Los ojos se acomodan al mínimo cuando los músculos ciliares del ojo están en el estado más relajado, y esto se logra si la imagen final producida por la lente ocular está en el infinito. Para que la imagen final producida por la lente ocular sea infinita, la imagen real producida por la lente objetivo debe estar en el punto focal de la lente ocular. Por lo tanto, la distancia de la imagen real desde la lente objetivo (enob) = la distancia entre la lente del objetivo y la lente ocular (l) – la distancia focal de la lente ocular (fok).
m ob = aumento lineal de la lente objetivo, l = distancia entre la lente objetivo y la lente ocular, f ok = distancia focal de la lente ocular, do ob = distancia del objeto a la lente objetivo
Se omite el signo negativo porque este solo indica que la imagen está invertida.
1.2 El aumento angular del cristalino cuando la acomodación del ojo es mínima
Una lente ocular es una lente convexa, por lo que la ecuación para el aumento angular de la lente ocular es la misma que
la ecuación de la magnificación angular de la lupa o lente de aumento convexa cuando el ojo está relajado.
La ecuación de aumento angular de la lupa cuando el ojo está relajado (acomodación mínima):
M = N / f
La distancia focal (f) se cambia a la distancia focal de la lente ocular (f ok ).
M ok = N / f ok
M = la magnificación angular, N = el punto próximo del ojo normal, f ok = la distancia focal del cristalino.
1.3 El aumento angular total cuando la acomodación del ojo es mínima
El aumento angular total (M) es el producto del aumento lineal de la lente objetivo (mob) con la magnificación angular de la lente ocular (Mok)
La distancia entre las dos lentes (l) – la distancia focal de la lente ocular (f ok ) = la distancia de la imagen de la lente objetivo (di ob ). El objeto se coloca muy cerca del punto focal de la lente objetivo de manera que la distancia del objeto a la lente objetivo (do ob ) sea casi igual a la distancia focal de la lente objetivo.
La imagen final es virtual, invertida y se encuentra muy lejos (en el infinito). La distancia infinita de la imagen final no implica que su tamaño sea infinito.
2. El aumento total cuando la acomodación del ojo es máxima.
2.1 El aumento lineal de la lente objetivo cuando la acomodación del ojo es máxima
El cristalino es una lente convexa, por lo que la ecuación de la magnificación lineal del cristalino es la misma que la ecuación de la magnificación lineal de una lente convexa.
Las imágenes reales producidas por una lente objetivo son consideradas objetos por la lente ocular. Los ojos acomodan al máximo cuando los músculos ciliares del ojo están en su estado de mayor tensión.
y esto se logra si la imagen final producida por la lente ocular está a 25 cm de la lente ocular, donde 25 cm es el punto próximo del ojo normal. Cuando la distancia de la imagen final producida por la lente ocular (di ok ) es la misma que el punto próximo del ojo normal (N), la distancia de la imagen real desde la lente ocular (do ok ):
La imagen final producida por la lente ocular es virtual, por lo que se le asigna un signo negativo.
do ok es la distancia de las imágenes reales (objetos) al ocular. In ob es la distancia de la imagen real al objetivo. di ob + do ok = distancia entre las dos lentes (l). Por lo tanto, in ob = l – do ok
mob = aumento lineal de la lente del objetivo, l = distancia entre la lente del objetivo y la lente ocular, dook = distancia de la imagen real a la lente ocular, doob = distancia del objeto a la lente del objetivo
Se omite el signo negativo porque este solo indica que la imagen está invertida.
2.2 El aumento angular cuando la acomodación del ojo es máxima
Una lente ocular es una lente convexa, por lo que la ecuación de la magnificación angular de la lente ocular es la misma que la ecuación
del aumento angular de la lupa cuando el ojo está enfocado en el punto próximo (la acomodación es máxima).
La ecuación del aumento angular de la lupa cuando el ojo está enfocado en el punto próximo (acomodación máxima):
M = la magnificación angular, N = el punto próximo del ojo normal, f = la distancia focal del cristalino.
2.3 El aumento angular total cuando la acomodación del ojo es máxima
El aumento angular total es la multiplicación del aumento lineal de la lente del objetivo (m ob ) por el aumento angular de la lente ocular (M ok ).
La distancia entre el objetivo y el ocular (l) – la distancia de la imagen real al ocular (do ok ) = la distancia de la imagen real al objetivo (di ob ). El objeto se coloca muy cerca del punto focal del objetivo, de modo que la distancia del objeto al objetivo (do ob ) es casi igual a la distancia focal del objetivo. Por lo tanto, la ecuación anterior se puede cambiar a:
