Los aumentos y la aumentativitis: telescopios y microscopios

[Valakirka]

El microscopio consigue gran cantidad de aumentos simplemente acercándose al motivo.

En efecto, "acercándose" físicamente al motivo, esa es parte de la clave. Pero en Astronomía no nos acercamos, sólo se amplía el diámetro de la superficie observada. Por eso en el caso de la Luna, Sol, planetas, galaxias, cúmulos y nebulosas si se aprecian los aumentos, pero no en las estrellas, pues no se puede aumentar su superficie para ser observadas.

Por supuesto, hay un elemento a considerar y explicar a quien no sabe de estos temas: el papel de la atmósfera. Y es que no es lo mismo tener delante del objetivo de milímetros a centímetros de la misma, que casi mil kilómetros considerando la altura de todas sus capas, y por eso tampoco es igual la "observación directa" (microscopio, lupa binocular, lupa sencilla) que la "observación angular" (telescopio, binoscopio, prismáticos o binoculares).

[Valakirka]

Pero me lío cuando veo la explicación de Valakirka donde dice que 400 aumentos de un telescopio son 160000 de microscopio.

No lo digo yo, es lo que afirma, o explica, J. L. COMELLAS en su Guía del Firmamento.

[Andromedo]

bueno, para ser precisos sí se aumenta el disco de la estrella, pero no lo suficiente con un telescopio. Suponiendo que una estrella como el sol se aprecia el disco a 1 hora luz, si estuvieramos a 1 año luz de él harían falta 8760 aumentos si he echado bien las cuentas.

Y para hacer algo similar al microscopio posiblemente se podría lograr también colocando una lente del tamaño del sistema solar cerca de ella y mirando dicha lente con un telescopio a modo de ocular. y si se me permite el desvarío...... tal vez se podría usar un agujero negro como superlente????, ¿hay alguna teoría al respecto?

[edif300]

bueno, para ser precisos sí se aumenta el disco de la estrella, pero no lo suficiente con un telescopio

No se aumenta el disco si no se es capaz de resolver el disco. Se seguiría observando el efecto de la difraccion segun geometría del diametro del teles.

[carlosz22]

Desde un punto de vista puramente físico los máximos aumentos posibles son para lupas simples 10X, debido a las aberraciones que se tienen. Si se quiere más amplificación debemos recurrir a lupas compuestas, las más eficientes son los tripletes Hastings, que llegan a 30X. Si se desea ir más allá se debe recurrir a microscopios.

En telescopios, técnicamente el aumento máximo es aproximadamente 0,43 veces el diámetro del objetivo para 550 nanómetros. Más aumentos no producen más resolución, lo que hacen es minimizar el esfuerzo ocular. En otras palabras, con un telescopio de 200mm de abertura, el máximo aumento útil es de 86X.

Un error que he visto por aquí. La ampliación de un microscopio no varía con el desenfoque o aproximación al objeto. Los microscopio, al contrario que la inmensa mayoría de objetivos/lupas, son telecéntricos por construcción. Es decir, el aumento es fijo a cualquier desenfoque.

Siguiendo con los microscopios. El máximo aumento útil es aproximadamente, para 550 nm, M=230·NA (NA: apertura numérica) del objetivo. Cuando se llega a unos aumentos muy elevados la distancia a la que tendríamos que poner el objetivo de la muestra sería demasiado pequeña, lo que haría que perdiésemos una cantidad de luz muy importante. Para evitar esto es por lo que están los objetivos de inmersión, el líquido de inmersión actúa como una lente extra que junto a la enorme apertura numérica de estos, se consigue sobrepasar sin muchos problemas los 1000X.

¿Qué son los aumentos técnicamente hablando?
Cuando observamos sin instrumento alguno (siempre teniendo en cuenta un observador sin ametropías, miopías y aberraciones así...) El punto cercano de enfoque es de a_0=250 mm. Llamando "h" a la altura del objeto observado, tenemos que:

w=a_0/h

Una vez colocamos un instrumento, supongamos una lupa simple:

w'=h'/(z'-d)

siendo "h' " el tamaño aparente del objeto observado a través de la lente; "z' " la distancia aparente entre la lente y donde está la imagen aparente del objeto observado y "d" la distancia de la lente al ojo.

Con todo esto ya se puede definir el aumento "M" como:

M=w'/w=(f-z')·a_0/(f·(z'-d))

(Todos estos números tienen una demostración formal, no son arbitrarios).


Mi enhorabuena a quien haya llegado hasta aquí

[edif300]

En otras palabras, con un telescopio de 200mm de abertura, el máximo aumento útil es de 86X.

El maximo aumento "util" no será el maximo donde la capacidad de resolución no se vea degradada?

[ManuelJ]

En otras palabras, con un telescopio de 200mm de abertura, el máximo aumento útil es de 86X.

El maximo aumento "util" no será el maximo donde la capacidad de resolución no se vea degradada?

No podemos especular sobre el maximo aumento util, teniendo en cuenta el poder de resolucion teorico del ojo humano. No todos tenemos la misma capacidad de resolucion.

Menos utopias y mas observar

[carlosz22]

En otras palabras, con un telescopio de 200mm de abertura, el máximo aumento útil es de 86X.

El maximo aumento "util" no será el maximo donde la capacidad de resolución no se vea degradada?

Realmente, cuando sobrepasas el máximo aumento que he puesto más arriba la imagen comienza a degradarse ya. Otra historia es que sea más cómoda la observación.

Manuelj, para las ecuaciones he supuesto el poder resolutivo medio del ser humano, que es de 3·10^(-4) radianes. Si el observador tiene miopía, su resolución será mayor siempre y si es hipermétrope será menor, aún utilizando una gafa. Aunque hay personas que tienen una densidad mayor de lo normal de receptores.

[EMM]

Hola:

A mi, con mi C8, me resulta auténticamente útil meter mas de 86 aumentos para separar algunas dobles.

Un Saludo
Eduardo

[carlosz22]

Hola:

A mi, con mi C8, me resulta auténticamente útil meter mas de 86 aumentos para separar algunas dobles.

Un Saludo
Eduardo

Cuando sobrepasas esos aumentos se degrada la imagen. Pero en observación de dobles (a lo que he dedicado bastante tiempo) la gran mayoría de las veces es conveniente ampliarla más allá de lo recomendable y empezar a ver con claridad los discos de Airy para buscar la segunda componente.

Que la mejor imagen se consiga a 0,43 veces el diámetro no quiere decir que no se puedan meter más aumentos, cada uno es libre de poner los aumentos que quiera, a gusto del consumidor