martes, 1 de marzo de 2011

La LUZ - Lentes - Aplicaciones 1 / 4

En la última entrada sobre la luz, expuse sobre las lentes, ahora veamos las diferentes aplicaciones, ya vimos allí que cuando existen problemas de visión se utilizan lentes para corregirlos, tenemos entonces la primera aplicación: las gafas.

Si recuerdas en esta entrada hable de mi afición por las películas, mostré allí un pequeño vídeo donde veias mis diferentes "maquinitas" para realizar películas y los proyectores de películas que fueron acompañando mi crecimiento como cineasta, primero mudo (Magnon 800) luego el sonoro (Yelco) y ambos para ancho de película super ocho. Son los proyectores de películas o vídeos aparatos que utilizando lentes, permite proyectar sobre una pantalla grande, imágenes contenidas en las películas o vídeos.

Ahora, la pregunta es ¿ cómo es que siendo la película tan pequeña vemos grande la imagen proyectada ? para responder a esta pregunta, los puntos a considerar son:
- Que la imagen será proyectada en una pantalla grande.
- Si el objeto es proyectado, entonces la imagen formada debe ser real.
- La original es mucho más pequeña que la imagen que se forma.

Entonces, según lo consignado en el segundo vídeo de la entrada "La Luz y las Lentes", estamos en el caso en que la imagen formada del objeto debe ser ampliada, real e invertida, en el otro lado de la lente, y más allá de 2F (dos veces la distancia Focal). Se dispone entonces la lente de modo que cumpla esta condición respecto a la película, porque la distancia a la que se encuentra la pantalla sera superior a dos veces la distancia focal.

La otra pregunta que surge es ¿ por qué la imagen en la pantalla grande no está al revés ?, simple, porque la película se coloca en el proyector invertida, de esta manera, cuando ésta se invierte, se vuelve derecha, o sea en la dirección correcta.

Otra aplicación muy común hoy en día se da con las fotocopiadoras, con frecuencia queremos una copia exacta de una página, entendiendo por copia exacta a aquella que conserva el mismo tamaño de letra o de imagen que el original.

Una máquina fotocopiadora básicamente implica colocar un original sobre el vidrio, bajo el cual hay lentes y bajo la lente hay otro papel en el que se hará la copia. El objeto (que es el original) está proyectado en la pantalla (que es la hoja de papel).

Bajo esta circunstancia, la máquina fotocopiadora estará implicada en el caso en que el objeto esta a 2F y la imagen formada debe tener el mismo tamaño, real e invertida, esta usualmente no nos preocupa porque podemos voltear la hoja para volverla a la posición correcta.

Sin embargo, a veces queremos hacer una ampliación de parte de la página, necesitamos incrementar la imagen para que ocupe la página entera. Esto sería el caso en el cual el objeto está entre el foco (F) y dos veces la distancia focal (2F), y la imagen es ampliada, todavía real e invertida, en el otro lado de la lente y más allá de 2F.

Para ello, por dentro de la máquina fotocopiadora se mueve el lente hacia el vidrio sobre el cual esta puesto el original. De esta manera, el objeto estará entre F y 2F, y al mismo tiempo, la distancia al papel, colocado del otro lado de la lente, será incrementado porque la imagen estará más alla de 2F.

Otras veces, queremos minimizar la imagen, cambiamos entonces al caso donde el objeto está más allá de 2F, y la imagen es entre F y 2F en el otro lado del lente, y la imagen es más pequeña. Esta vez, la lente se mueve acercándose a la hoja de papel donde se hará la copia (donde se formará la imagen). Esto incrementará la distancia entre el vidrio y la lente, y disminuirá la distancia entre la lente y el papel.

Para terminar esta entrada quiero referirme a las lentes de aumento. En las viejas películas de detectives, estos siempre tenían una lupa o lente de aumento para inspeccionar la escena del crimen. ¿ Qué son y cómo funcionan ?, pues verás, se ve como una pieza de vidrio adosado a un mango, pero son vidrios y cuando vemos a través de ellos nada parece ser más grande de lo normal. Esto es porque el vidrio en una lupa está actuando como un lente de aumento, es curvado levemente para formar una lente convexa, a diferencia de los vidrios de nuestras ventanas que son vidrios planos.

Las lentes de aumento no están proyectando una imagen en algo, es meramente la curvatura de los rayos de luz del objeto, así que el objeto aparecerá más grande. La lente de aumento es un ejemplo del caso en el cual el objeto esta entre el centro de la lente y el foco, y la imagen es ampliada, virtual y recta, y en el mismo lado. Este es el porque un vidrio de aumento solamente trabaja bien cuando está suficientemente cerca del objeto (porque el objeto debe estar entre el centro óptico de la lente y la distancia focal F).

He mostrado sólo algunas aplicaciones sencillas de las lentes, las más cercanas a nuestra cotidianidad, sin embargo existen otras más complejas, los instrumentos ópticos como el microscopio y al telescopio, pero serán temas de otras entradas.

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