Teoría Corpuscular de Isaac Newton: Newton propone que la luz está formada por pequeñas partículas, con las cuales explica los fenómenos de reflexión, refracción y la separación de la luz solar en colores mediante un prisma. Teoría ondulatoria: Cada punto de un frente de onda que avanza es de hecho el centro de una nueva perturbación y la fuente de un nuevo tren de ondas.ONDA: una perturbación que avanza o se propaga tanto en el vacío como en un medio materia El fenómeno INTERFERENCIA de Superposición de dos o más ondas, que da como resultado la suma de amplitudes o la cancelación de amplitudes; se habla entonces de interferencia constructiva y destructiva, respectivamente. Si las ondas provenientes de las dos fuentes llegan al punto de encuentro exactamente medio ciclo fuera de fase. La cresta de una onda llega al mismo tiempo que el valle de la otra onda, la amplitud resultante es la diferencia entre las amplitudes individuales. Si las amplitudes son iguales la amplitud total es cero. Esta cancelación se llama interferencia destructiva. Interferencia Constructiva Cuando dos ondas provenientes de dos o más fuentes llegan a un punto en fase, la amplitud de onda resultante es la suma de las amplitudes de las ondas individuales (las ondas individuales se refuerzan mutuamente) DIFRACCIÓN Cuando la luz pasa a través de una rendija, cuyo tamaño es próximo a la longitud de onda de la luz, ésta se difracta, se produce un cambio en la forma de la onda DIFRACCIÓN + INTERFERENCIA Cuando la luz pasa a través de dos rendijas, las ondas procedentes de una interfieren con las ondas que vienen de la otra; formándose sobre una pantalla un patrón de difracción, con bandas oscuras y brillantes alternativas FRENTE DE ONDA Superficie definida por los puntos de las ondas generadas por una fuente que están en igual fase de vibración. Se aleja de la fuente con la velocidad de la onda. LINEALMENTE POLARIZADA Un haz de rayos de luz cuyas radiaciones electromag “vibren” en planos paralelos entre sí constituirá un haz de luz Cristales dicroicos Las componentes horizontales (perpendiculares al “eje de transmisión”) son gradual y totalmente extinguidas si el espesor del material es adecuado. Las componentes verticales (paralelas al “eje de transmisión”) apenas son absorbidas y emergen en la forma de luz linealmente polarizada Ley de Brewster Dado un dioptro entre dos medios transparentes no conductores de la electricidad, al ángulo de incidencia para el cual los rayos reflejado y refractado forman entre si un ángulo recto, se lo denomina ángulo de polarización, ya que en ese caso en particular la luz del rayo reflejado está en un 100 % linealmente polarizada, vibrando en un plano perpendicular al plano de incidencia. La intensidad luminosa del rayo reflejado es sólo una pequeña proporción de la intensidad del rayo de luz natural incidente. POLARIX X REFL: Cuando un haz de luz natural incide sobre una superficie lisa de un material dieléctrico (no conductor), las componentes vibracionales paralelas y perpendiculares al plano de incidencia se reflejan en distinta proporción LAMINAS RET: Una lámina retardadora puede ser representada como un bloque de material birrefringente, tallado de modo tal que dos de sus caras son paralelas a la dirección del eje óptico del material. Si sobre una de dichas caras se incide perpendicularmente con luz monocromática linealmente polarizada, dentro del cristal birrefringente se formarán los rayos ordinario y extraordinario, estando formado cada uno de ellos por las componentes de la luz incidente que vibren en los planos paralelo y perpendicular respecto del eje óptico. los rayos ordinario y extraordinario, vibrando en planos perpendiculares entre sí, atraviesan al material con distinta velocidad (con distintas λ fruto de los distintos índices de refracción), y por lo tanto llegan a la otra cara a distintos tiempos. (se dice que están desfasados entre sí o retrasado uno respecto del otro) La espectroscopia es el estudio de la INTERACCIÓN entre la materia y la energía de una radiación electromagnética
REFRACTOMETRÍA Es la medida del índice de refracción de líquidos o sólidos. Para ello se pueden utilizar distintos MÉTODOS DE MEDIDA: - Medida del ángulo límite entre dos medios. Medición de ángulos de desviación mínima y de refringencia de prismas. - Medición del desplazamiento longitudinal de la imagen a través de una lámina de caras paralelas. TIPOS: Medida del ángulo límite: Estos aparatos dividen el campo ocular en una zona oscura y otra clara. La separación entre ambas corresponde al rayo límite. - Refractómetros de mesada Refractómetros portátiles o de mano - Refractómetros en línea Desplazamiento de la imagen: En estos aparatos se mide el desplazamiento del rayo refractado en relación al rayo incidente. - Refractómetros diferenciales Medición del índice de refracción para: - Identificar una sustancia - Verificar pureza de una muestra - Analizar el porcentaje de un soluto en una solución - Otros: índice de refracción de cristales Refractómetro de Abbe Es un instrumento óptico-mecánico conformado por dos prismas articulados móviles, entre los cuales se coloca la muestra. Es el más usado. Permite determinar índices de refracción de sustancias sólidas y líquidas transparentes o translúcidas. FUNDAM: aprovecha la formación del ángulo límite (o ángulo crítico) luego de que la luz incidente atraviesa la sustancia X e incide en el prisma rectangular. El rayo límite delimita una zona de luz y una de sombra. Para un prisma dado, el valor del ángulo límite y, por lo tanto, la posición del límite luz-sombra depende del índice de refracción de la sustancia x. El microscopio debe cumplir tres tareas: producir una imagen ampliada de la muestra separar los detalles de la imagen brindar los detalles visibles al ojo o la cámara Un microscopio está conformado por tres grandes partes, cada una con sus correspondientes elementos: ● Componentes mecánicos (estativo) Pie o base. Pilar. Rama. Brazo. Porta espejo. Porta condensador. Porta filtro. Porta objetivos Platina, pinzas/carro portaobjeto. Tubo/cabezal. Tornillos macrométrico-micrométrico. ● Componentes de la iluminación Fuentes de luz. Colimadores. Condensadores. Diafragmas. Filtros. ● Componentes de la imagen Objetivos y oculares ILUMINADOR La iluminación es una variable crítica. • Su uso incorrecto conduce a la obtención de imágenes defectuosas. • El espécimen iluminado mediante una fuente de luz artificial puede producir artificios en la imagen que se observa. La iluminación óptima debe ser: • Brillante • Sin resplandores • Uniforme DIAFRAGMAS En el microscopio compuesto hay al menos dos diafragmas, generalmente del tipo IRIS: De campo: asociado a la fuente de iluminación De apertura: asociado al condensador, regula la cantidad de luz que entra en el condensador COLIMADOR Un colimador es un sistema que a partir de un haz divergente obtiene un haz paralelo Los colimadores ópticos suelen estar formados fundamentalmente por una o más lentes y, eventualmente un espejo parabólico (cóncavo) CONDENSADORES Tienen como función recoger la luz y concentrarla en un cono, que ilumine la muestra con intensidad uniforme sobre todo el campo de visión CONDEN CAMPO OSC: Con este dispositivo se forma un cono hueco de luz que incide lateralmente sobre la muestra. La muestra es solo iluminada por rayos oblicuos. El cono de luz NO entra en el campo de visión del objetivo. Se utiliza para muestras no coloreadas, las cuales, al dispersar la luz, se ven de manera clara y brillante sobre un fondo oscuro. ILUM OBLICUA: La luz directa es restringida a un solo ángulo del cono de luz del condensador, lo cual permite iluminar el espécimen de un sólo lado. El efecto neto es el revelado de los detalles del espécimen en un pseudo-relieve y mayor contraste. La iluminación oblicua es similar a la iluminación de campo oscuro excepto que, en lugar de dirigir la luz desde todas las direcciones en ángulos oblicuos, la luz se proyecta desde una determinada zona. El filtro puede rotarse. CONTRASTE DE FASES Se ilumina el espécimen con un cono hueco de luz, como en el microscopio en campo oscuro. Sin embargo, el cono de luz entra en el campo de visión del objetivo. Se necesita además un objetivo especial para contraste de fases. La muestra, generalmente no coloreada, se ve como si tuviera relieve. OCULAR: funciones • Sirve para observar la imagen real e invertida que produce el objetivo. Produce una imagen virtual que puede ser vista por el ojo. • Amplía aún más la imagen real proyectada por el objetivo. • Aplana y aclara el campo óptico o plano circular en el que aparece el objeto. • Puede estar equipado con escalas, marcadores o punto de mira (a menudo referido como retículas) de tal manera que la imagen de estos insertos se puede superponer a la imagen de la muestra. • Sus factores de aumento varían entre 5X y 30X, Los oculares más comunes
tienen un valor de 10X-15X. Oculares compensadores: Son oculares que corrigen la diferencia de aumento para los diversos colores (diferencia cromática de aumento) que se aprecia en los objetivos apocromáticos OCULARES DE HUYGENS Formados por dos lentes plano-convexas cuya convexidad está dirigida hacia el objetivo y el diafragma se ubica entre ambas. También denominado ocular negativo porque la imagen se forma entre las dos lentes OCULAR RAMDEN Formado por varias lentes unidas entre sí y colocadas por encima del diafragma. Las dos lentes están hechas de la misma clase de cristal (por ejemplo, cristales Crown). Las lentes son de igual longitud focal y su separación es igual a esa distancia focal. Conocido como ocular positivo. Es efectivo en la reducción de la aberración cromática, de la aberración esférica, la distorsión, y elimina el problema de la coma. • Oculares aplanéticos: Tienen la propiedad de formar un campo perfectamente plano y el poder de resolución es igual tanto en el centro como en la periferia del campo óptico. • Oculares peri-planáticos: Aplanan la curvatura de campo que se produce con objetivos de mayor aumento. Son semejantes a los oculares de tipo Huygens pero con una doble lente ocular OBJETIVO: funciones • Es el responsable de la formación de la imagen primaria • Debe reunir la luz procedente de cada una de las distintas partes o puntos de la muestra. • Debe tener la capacidad de reconstituir la luz procedente de los distintos puntos de la muestra en los distintos puntos correspondientes en la imagen (llamados anti-puntos). • Debe ser construido de manera que se enfocará lo suficientemente cerca de la muestra, para que proyecte una imagen real magnificada. • Juega un papel central determinando la calidad de imágenes que el microscopio es capaz de producir. • Determina la amplificación de un espécimen particular y la resolución bajo la cual puede observarse el detalle del espécimen en el microscopio. • El aumento puede ir desde 1:1 (1X) y 100:1 (100X), siendo los más comunes 4X (o 5X), 10X, 20X, 40X (o 50X) y 100X. TIPOS: • Objetivos acromáticos: Presentan: - corrección cromática para la luz azul y roja. corrección de esfericidad para el verde. Dan mejores resultados con filtro de luz de color verde y son ideales para microfotografía blanco y negro. • Objetivossemi-apocromáticos: Elaborados a partir de cristales de fluorita. - corrección cromática para el azul, el rojo y en cierto grado para el verde. - corrección de esfericidad para dos colores, el verde y el azul. Dan buenos resultados con luz blanca y están mejor diseñados para la microfotografía en colores. • Objetivos apocromáticos: Poseen el más alto nivel de corrección de aberraciones y por ello, son más costosos. Presentan: - corrección cromática para cuatro colores: azul oscuro, azul, rojo y verde. - corrección de esfericidad para dos o tres colores. Son los mejores objetivos para microfotografía y video a color-- Los tres tipos de objetivos proyectan imágenes con cierta distorsión que se manifiesta como curvaturas y al ser corregidos para este defecto se denominan APERTURA NUMÉRICA DE UN OBJETIVO Es una medida de su habilidad de recoger luz y resolver los detalles finos del espécimen a una distancia fija del objeto RESOLUCIÓN Es la capacidad que tiene un sistema óptico de aislar dos puntos que se encuentran muy próximos entre sí, de manera que se puedan ver individualizados uno del otro. Límite de Resolución o Poder de Resolución: menor distancia entre dos puntos que el sistema «ve» como separados. QUERATOMETRÍA: Examen objetivo en el cual se miden los radios de curvatura de la cara anterior de la córnea, (potencia y orientación de sus meridianos principales) en la zona central: 3 mm aprox. Se basa en la reflexión de miras sobre la cara anterior de la córnea (espejos convexos) Es de utilidad en la adaptación de lentes de contacto y en oftalmología para determinar la existencia o no astigmatismos y el eje de los mismos. Las imágenes se encuentran duplicadas por medio de un prisma de Wollaston en los aparatos tipo Javal y mediante una lámina de caras paralelas en los tipo Helmholtz. Cuando las dos imágenes son llevadas al contacto de una sobre otra, el valor del desdoblamiento es igual al tamaño del objeto (constante) CARACTERÍSTICAS DE LAS MIRAS LUMINOSAS DEL QUERATÓMETRO TIPO JAVAL: El oftalmómetro consta de dos miras luminosas móviles: Una tiene forma escalonada (Cada uno de los escalones representa el valor de 1 Dpt) y la otra tiene forma rectangular. Ambas aparecen divididas en dos partes iguales por una línea negra llamada línea de fe. Las miras son blancas, pero este color ofrece el inconveniente de que las imágenes no son acromáticas y presentan sus bordes irisados a causa de la dispersión del prisma de Wollaston, lo que resta precisión. Este inconveniente se atenúa acudiendo a miras de colores complementarios(una roja y una verde) CARACTERÍSTICAS DE LAS MIRAS LUMINOSAS DEL QUERATÓMETRO TIPO HELMOLTZ: El queratómetro tipo Helmholtz es más práctico y exacto que el queratómetro tipo Javal por permitir tomar las medidas de los dos meridianos de la córnea en forma simultánea, sin necesidad de girar el tubo 90 grados. El sistema duplicador es móvil; las miras son fijas y del mismo color. Son 4 miras que se complementan de a pares, un par forma la figura de un signo mas y el otro par la de un signo menos. TOPÓGRAFO CORNEAL COMPUTARIZADO: Compuesto por: Una cámara de video de alta resolución que capta los reflejos producidos sobre la córnea por un cono luminoso asférico de 25 anillos; un procesador de datos y sistema operativo; una pantalla o monitor y una impresora. La información generada por la proyección de anillos sobre la córnea es digitalizada y analizada a través de un software de computación utilizando cálculos matemáticos que se expresan en forma gráfica. Esta imagen se puede imprimir. RADIÓMETRO: Es un instrumento que se utiliza para la medición de los radios de curvatura de las lentes de contacto rígidas (flexibles o permeables a los gases) Tiene su escala en mm pero ese valor puede expresarse en Dioptrías, obteniendo la potencia de esa cara anterior, que estará relacionada con los radios de curvatura corneales (Ya que los lentes de contacto se apoyan sobre la córnea) Se basa en la reflexión de espejos cóncavos El sistema óptico consta de un testigo luminoso (con forma de asterisco), una lámina de caras paralelas, un sistema objetivo, un prisma de desviación y un sistema ocular. FRONTO: Es un instrumento óptico de medición que proporciona automáticamente el poder de vértice posterior o potencia frontal de las lentes oftálmicas. Se lo utiliza también para la determinación y marcado del centro óptico; orientación de los ejes cilíndricos y determinación del poder prismático. El frontofocómetro (llamado también vertómetro o lensómetro o “fronto”) se compone esencialmente de dos elementos: - Colimador (fuente de luz y Testigo) - Sistema telescópico de observación (con ocular de Huygens) El colimador tiene por función la formación de la imagen del testigo (T) dada por la lente standard, que será obtenida en el campo del telescopio. El testigo puede desplazarse longitudinalmente por el tubo del colimador hacia delante o hacia atrás y paralelamente al eje del aparato. Estos desplazamientos son medidos por una escala graduada en dioptrías y da la potencia de la lente que se desea medir.