Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Estudio de las aberraciones cromáticas y monocromáticas en un lente positivo, Apuntes de Óptica

Un estudio detallado sobre las diferentes aberraciones ópticas que pueden presentarse en un lente positivo, con un enfoque particular en la aberración cromática. Se explica cómo la dispersión de la luz a través del lente puede provocar que los diferentes colores no se enfoquen en el mismo punto, generando una imagen defectuosa. Además, se analiza cómo el uso de diafragmas fijos de diferentes diámetros puede ayudar a corregir estas aberraciones monocromáticas. El documento incluye resultados experimentales que muestran cómo la distancia focal varía dependiendo del color de la luz incidente (filtros rojo, azul y verde) y cómo el diafragma de menor diámetro (0,5 cm) logra la mejor corrección de la aberración cromática. Este estudio es relevante para comprender los principios ópticos que rigen el funcionamiento de lentes y sistemas ópticos, y puede ser de interés para estudiantes y profesionales en áreas como óptica, fotónica y diseño de instrumentos ópticos.

Tipo: Apuntes

2023/2024

Subido el 15/08/2024

juan-david-gomez-quintero
juan-david-gomez-quintero 🇨🇴

2 documentos

1 / 7

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Segundo Informe: Experiencia #3
Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022
Fecha de entrega del Artículo: marzo 14 de 2022
ABERRACIONES II
1Karon Margarita Pana Echeto, 1Robert Daniel Rincón Gonzáles, 1Juan David Gomez Quintero
1Estudiante tercer semestre de Optometría, Universidad Santo Tomás Seccional Bucaramanga
Juan José Barrios Arlante
Magíster en Física
Grupo GIESVI Facultad de Optometría
Universidad Santo Tomás Seccional Bucaramanga
________________________________________________________________________________
Autor responsable
Juandavid.gomez01@ustabuca.edu.co
RESUMEN
La aberración cromática se presenta cuando las diferentes longitudes de onda de la luz focalizan en
diferentes puntos del plano imagen. Esto se debe a la dispersión luminosa cuando esta viaja y/o se
propaga a través de un lente. Las aberraciones monocromáticas se presentan cuando un lente no
enfoca los diferentes colores en un mismo punto, Las diferentes aberraciones ópticas En este escrito
se muestra el estudio realizado respecto la aberración cromática que presentó un lente positivo y las
correcciones con diafragmas fijos de las aberraciones monocromáticas de este lente al implementar
filtros RGB.
Palabras Clave
Aberración cromática, cometa, esférica
ABSTRACT
Chromatic aberration occurs when different wavelengths of light focus at different points on the
image plane. This is due to light scattering as it travels and/or propagates through a lens.
Monochromatic aberrations occur when a lens does not focus the different colors at the same point,
The different optical aberrations This paper shows the study carried out regarding the chromatic
aberration that a positive lens presented and the corrections with fixed diaphragms of the
monochromatic aberrations from this lens to implement filter RGB.
Key Words
Chromatic aberration, comet, spherical
1. INTRODUCCIÓN
Las aberraciones se definen como una
imperfección de un sistema óptico que
produce imágenes defectuosas, que
deteriora la capacidad de una lente para
producir una copia clara y exacta la
imagen de un objeto que se coloca frente a
este. Aberración cromática, aberración
monocromática (esférica, coma, etc) [1]
La aberración cromática, también conocida
como ‘halos de color’ o ‘franjas de color’, es
un defecto óptico. Se produce como resultado
de la dispersión de la lente, cuando esta no
posee capacidad para llevar todas las
longitudes de color al mismo plano focal o
cuando se enfocan, dichas longitudes, en
diferentes posiciones dentro del mismo plano.
La aberración coma es un efecto parecido a la
aberración esférica, pero en esta ocasión se
produce cuando los rayos procedentes de la
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Estudio de las aberraciones cromáticas y monocromáticas en un lente positivo y más Apuntes en PDF de Óptica solo en Docsity!

Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022

ABERRACIONES II

(^1) Karon Margarita Pana Echeto, 1 Robert Daniel Rincón Gonzáles, 1 Juan David Gomez Quintero (^1) Estudiante tercer semestre de Optometría, Universidad Santo Tomás Seccional Bucaramanga Juan José Barrios Arlante Magíster en Física Grupo GIESVI Facultad de Optometría Universidad Santo Tomás Seccional Bucaramanga


Autor responsable Juandavid.gomez01@ustabuca.edu.co RESUMEN La aberración cromática se presenta cuando las diferentes longitudes de onda de la luz focalizan en diferentes puntos del plano imagen. Esto se debe a la dispersión luminosa cuando esta viaja y/o se propaga a través de un lente. Las aberraciones monocromáticas se presentan cuando un lente no enfoca los diferentes colores en un mismo punto, Las diferentes aberraciones ópticas En este escrito se muestra el estudio realizado respecto la aberración cromática que presentó un lente positivo y las correcciones con diafragmas fijos de las aberraciones monocromáticas de este lente al implementar filtros RGB. Palabras Clave Aberración cromática, cometa, esférica ABSTRACT Chromatic aberration occurs when different wavelengths of light focus at different points on the image plane. This is due to light scattering as it travels and/or propagates through a lens. Monochromatic aberrations occur when a lens does not focus the different colors at the same point, The different optical aberrations This paper shows the study carried out regarding the chromatic aberration that a positive lens presented and the corrections with fixed diaphragms of the monochromatic aberrations from this lens to implement filter RGB. Key Words Chromatic aberration, comet, spherical

  1. INTRODUCCIÓN

Las aberraciones se definen como una

imperfección de un sistema óptico que

produce imágenes defectuosas, que

deteriora la capacidad de una lente para

producir una copia clara y exacta la

imagen de un objeto que se coloca frente a

este. Aberración cromática, aberración

monocromática (esférica, coma, etc) [1]

La aberración cromática, también conocida como ‘halos de color’ o ‘franjas de color’, es un defecto óptico. Se produce como resultado de la dispersión de la lente, cuando esta no posee capacidad para llevar todas las longitudes de color al mismo plano focal o cuando se enfocan, dichas longitudes, en diferentes posiciones dentro del mismo plano. La aberración coma es un efecto parecido a la aberración esférica, pero en esta ocasión se produce cuando los rayos procedentes de la

Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022 fuente de luz no llegan paralelos con el eje óptico sino oblicuos. Es muy habitual en los telescopios, dónde provoca que la imagen de algunas estrellas aparezca como comas ortográficas, de ahí su nombre. [7] Los rayos que llegan oblicuos a la lente de la figura convergen en distintos puntos del plano focal, haciendo que la imagen tenga forma de coma ortográfica o cometa, en lugar de punto. La aberración circular se produce cuando los rayos paralelos próximos al eje óptico (rayos paraxiales) de una lente esférica o de un espejo esférico se concentran en un punto y los alejados del eje óptico en otro, en lugar de hacerlo todos en el foco, como en el caso ideal. [4] Con respecto a las aberraciones es fundamental saber que se definen como una imperfección de un sistema óptico que produce imágenes defectuosas, misma que deteriora la capacidad de una lente para producir una copia clara y exacta del objeto. [6] En esta práctica se tuvo como objetivo conocer las distintas aberraciones que se generan en un lente teniendo en cuenta el tipo de luz que incide sobre éste, utilizando tres filtros de distintos colores que son el color azul, verde y rojo.

  1. MÉTODO Grupo de trabajo Para el ingreso a las instalaciones de la Universidad y particularmente para el Laboratorio de Física y Óptica Fisiológica se adaptó el protocolo general de bioseguridad para mitigar, controlar y realizar el adecuado manejo de la pandemia por el COVID- 19. [5] Usando las siguientes medidas de prevención: 1. Antes de ingresar al aula se debe retirar la ropa traída de casa por el uniforme de la universidad. 2. Utilizar correctamente la bata. 3. Uso correcto del tapabocas. 4. Lavado de manos constantemente. 5. Desinfección de los instrumentos a utilizar. 6. Distanciamiento tanto con los compañeros de clase como del profesor. Las prácticas de laboratorio deben garantizar la seguridad de sus practicantes ya que la evolución de nuevos estilos y técnicas lo llevaron a una búsqueda de nuevas herramientas que le permitiesen llevar a la realidad sus ideas, materializar los protocolos de seguridad, cada vez más precisos y perfectos; estrategias que empezaron a responder a distintas determinantes: climáticas, espaciales, humanas, estéticas y estructurales. Para el desarrollo de la investigación se utilizaron equipos y materiales como el banco óptico, objeto, lente positiva de 150 mm, pantalla de observación (papel calco), fuente luminosa policromática, tres filtros de diferentes colores (Rojo, Azul, Verde), cinta métrica, soportes para diafragma, diafragmas fijos con diámetros de 2.4 cm, 1.5cm, 1.1 mm y 0.5 cm respectivamente. En la figura 1 se muestran los equipos y materiales utilizados.

Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022 Figura 6. Distancia objeto e imagen Filtro Distancia imagen (Si) Distancia objeto (So) Rojo 40cm 24cm Azul 38.2cm 24cm Verde 38.5cm 24cm Analizando los resultados se obtiene que la Si no se creó nítida en el mismo punto a pesar de tener la misma So, lo que observamos es una aberración cromática que se genera por los diferentes filtros como muestra la imagen de la figura 7. Figura 7. Aberración cromática Fuente:https://www.chamanexperience.com/f otografia/aberraciones-cromaticas/ Se procede a cambiar el objeto (el cual podemos observar en la figura 4) y se adicionan diferentes diafragmas para intentar corregir la aberración presentada. Se intenta con cada uno de los filtros usados anteriormente (Rojo, Azul y Verde, como los muestra la figura 7) y diafragmas de diferentes diámetros (2.4, 1.5, 1.1 y 0.5, como se ven en la figura 1 ). Una vez realizados los respectivos cambios usando el filtro rojo, se procede a posicionar uno por uno los diafragmas para observar y concluir con cuál de estos se corrige la aberración, como se puede evidenciar en la figura 8. Figura 8. Imagen 2 con filtro rojo Diafragma diámetro 2.4 cm Diafragma diámetro 1.5 cm Diafragma diámetro 1.1 cm Diafragma diámetro 0,5 cm

Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022 Se realizó el cambio de filtro por el azul y se vuelve a utilizar cada uno de los diafragmas para hallar el que corrija la aberración presentada. En la figura 9 y figura 1 1 se puede observar el cambio de diafragmas y las distancias respectivamente. Figura 9. Imagen 2 con filtro azul Diafragma diámetro 2.4 cm Diafragma diámetro 1.5 cm Diafragma diámetro 1.1 cm Diafragma diámetro 0,5 cm Para la continuación de la experiencia se debe utilizar el filtro verde y se vuelve a pasar por cada diafragma para encontrar cual logra corregir la aberración presentada. En la figura 10 y figura 11 se puede observar el cambio de diafragmas y las distancias respectivamente. Figura 10. Imagen 2 con filtro verde Diafragma diámetro 2.4 cm Diafragma diámetro 1.5 cm

Fecha de realización de la experiencia: marzo 28 de 2022 pasar por el respectivo diafragma, esto se debe a que dichos diafragmas causan una distorsión en la distancia a la que se enfocaría la imagen produciendo que la misma se vea de una mejor o peor manera. Con los datos obtenidos al final del experimento el grupo pudo determinar que sin importar cuál de los tres filtros se utilizaran junto al diafragma cuatro (0.5) se lograba conseguir la mejor nitidez, por el contrario, la nitidez lograda con los otros diafragmas fue menor: Se considera que este resultado es debido a que el campo de visión es menor, por ende, la aberración presentada se corrige.

  1. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  2. Fernández, J. L. (s/f). Aberraciones Ópticas. Fisicalab.com. Recuperado el 20 de febrero de 2022, de https://www.fisicalab.com/apartado/aberraber raciones-opticas
  3. ¿Qué es la Aberración Cromática? Definición y Cómo Solucionarla. (2020, diciembre 9). 365ENFOQUES. https://365enfoques.com/mejorar- fotos/aberracion-cromatica/
  4. Aberraciones ópticas - Física. (2021, julio 18). Definiciones y conceptos. https://definicionesyconceptos.com/aberracio nes-opticas-fisica-infoescola/
  5. Fernández, J. L. Aberraciones Ópticas. Fisicalab.com. Recuperado el 27 de febrero de 2022, de https://www.fisicalab.com/apartado/aberracio nes-opticas
  6. Who.int. Recuperado el 28 de febrero de 2022, de https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/ 65/339696/WHO-WPE-GIH-2021.1- spa.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  7. Aberraciones Ópticas. (s/f). Fisicalab.com. Recuperado el 7 de marzo de 2022, de https://www.fisicalab.com/amp/apartado/aber raciones-opticas
    1. ¿Qué es la Aberración Cromática? Definición y Cómo Solucionarla. (2020, diciembre 9). 365ENFOQUES. https://365enfoques.com/mejorar- fotos/aberracion-cromatica/
    2. Nimax GmbH. (n.d.). Aberraciones ópticas. Omegon.eu. Retrieved March 7, 2022, from https://www.omegon.eu/es/asesoramiento/tele scopios/conocimiento-de- telescopios/aberraciones-opticas/c,