Aumentos. Definición real.

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carlosz22
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Aumentos. Definición real.

Mensajepor carlosz22 » 12 Dic 2014, 22:41

A raíz de algunos hilos que he encontrado por el foro y de definiciones incorrectas en bastantes libros populares de astronomía, me he animado a hacer una entrada en mi web sobre la definición puramente teórica de qué son los aumentos, tanto en astronomía, como en microscopía y en lupas.

Este es uno de los hilos a los que me refiero con mi intervención que causó un poco de polémica :mrgreen:

http://www.asociacionhubble.org/portal/index.php/foro/viewtopic.php?f=14&t=53954&p=486922#p486922

Espero que no os resulte muy pesada la explicación, es puramente matemática. Pero creo que es la mejor forma de que se destierren algunos mitos y errores en torno al concepto de aumentos.

Os copio la parte inicial y la de telescopios. Lo demás podéis verlo en la web ;)

http://carlostapia.es/fisica/aumentos.html

Los aumentos típicamente se calcula con la distancia focal de los objetivos y los oculares. En astronomía sería la focal del telescopio dividida entre la focal del ocular, todo en las mismas unidades de medida, mientras que en microscopía se da como la potencia del objetivo por la del ocular.

Desde un punto de vista algo más técnico, los aumentos normalmente se definen como la relación entre el tamaño observado y el tamaño real del objeto.

M=h'/h

siendo h la altura del objeto observado y h’ la altura del objeto imagen. Por ejemplo, si tenemos un objeto tiene una altura h de 10 milímetros de alto y en nuestro detector (ya sea cámara, ojo, etc.) subtiende una altura h’ de 5 milímetros la relación de aumento será de 0.5.

Pero, como veremos, esta altura h’ depende de qué sistema óptico tengamos entre el objeto observado y nuestro ojo. No es lo mismo mirar a través de una lupa, que un microscopio o un telescopio.

Imagen

Telescopio

En un telescopio la resolución visual viene dada por la distancia focal del ocular foc y la distancia focal del telescopio fob y la resolución del ojo humano (recordemos que es de 1 minuto de arco). Podemos reescribir las ecuaciones iniciales para este caso como:

ψ_vis=ψ/M=(foc/fob)*ψ

De aquí podemos extraer que necesitamos el siguiente aumento mínimo para separar dos objetos

Mob=ψ/ψ_ob

donde psi_ob es la resolución máxima del telescopio, que vendrá dada por su abertura.

El aumento máximo depende directamente de la difracción producida por el telescopio. Según el criterio de Rayleight la separación angular mínima resoluble por un telescopio viene dada por:

R=1.22*(λ/D)*206,265

Lo que para el ojo humano se traduce en:

ψ'_dif=M*(1.22*λ)/D_ob

siendo M el aumento del telescopio. Cuando la resolución angular dada por el criterio de Rayleight iguala a la del ojo entonces se obtiene el máximo aumento útil del telescopio.

M_max=3*10^-4*D_ob/(1.22*λ)

Por ejemplo, para λ=550nm (color verde y pico de sensibilidad del ojo humano) el aumento máximo es de 0.43 veces el diámetro del telescopio. Más aumentos no producen más resolución, lo que hacen es minimizar el esfuerzo ocular, es más fácil observar cuando no se está en el límite de resolución del ojo. En otras palabras, con un telescopio de 200mm de abertura, el máximo aumento útil es de 86X, el máximo aumento práctico dependerá de la noche y del objeto a observar.



Mi enhorabuena si habéis llegado hasta el final sin morir en el intento :toothy7:
Última edición por carlosz22 el 14 Dic 2014, 14:55, editado 1 vez en total.
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Re: Aumentos. Definición real.

Mensajepor Comiqueso » 13 Dic 2014, 10:15

¡He aquí un caido! :(


Pero en cuanto me den el alta, vuelvo al ataque :twisted: :twisted:

Enhorabuena por el trabajo, Carlos :thumbup:
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Re: Aumentos. Definición real.

Mensajepor carlosz22 » 14 Dic 2014, 14:57

¿Hay que hacerte la RCP Comi? :lol: :lol:

He añadido un esquema que puse en mi web que creo que aclara un poco los conceptos de las alturas a las que me refiero.

Si alguien no entiende algo (o todo) de lo que he puesto que lo diga y lo explico de otra forma menos matemática :wink:
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