{"id":175,"date":"2019-10-23T19:51:37","date_gmt":"2019-10-23T17:51:37","guid":{"rendered":"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/microscopio-virtual\/?page_id=175"},"modified":"2020-10-30T13:41:36","modified_gmt":"2020-10-30T12:41:36","slug":"aberraciones","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/microscopio-virtual\/aberraciones\/","title":{"rendered":"Aberraciones"},"content":{"rendered":"\n

Los instrumentos \u00f3pticos, y entre ellos los microscopios, tienen lentes que est\u00e1n lejos de ser perfectas y que producen im\u00e1genes con distorsiones (denominadas habitualmente con el t\u00e9rmino de aberraciones<\/em>). Aunque en los textos de \u00f3ptica, usualmente, se distinguen seis tipos diferentes de aberraciones (crom\u00e1tica, esf\u00e9rica, astigmatismo, coma, curvatura de campo y distorsi\u00f3n geom\u00e9trica), vamos a centrarnos en los tres m\u00e1s importantes desde el punto de vista de la microscop\u00eda: crom\u00e1tica, esf\u00e9rica y astigmatismo. Con esto no queremos decir que los otros tipos de aberraciones no deban ser tenidos en cuenta. De hecho, cualquier microscopio actual de calidad debe estar dise\u00f1ado de modo que se minimicen sus efectos. La importancia de las tres que vamos a estudiar radica en que son las que pueden producir un mayor grado de distorsi\u00f3n en la imagen y, por tanto, una p\u00e9rdida de calidad m\u00e1s severa.<\/p>\n

Las aberraciones y el modo de eliminarlas son objeto de estudio desde el siglo XVIII, desde que el fabricante John Dollond descubri\u00f3 que las aberraciones crom\u00e1ticas pod\u00edan eliminarse fabricando las lentes con una combinaci\u00f3n de dos tipos de vidrio diferentes. En la actualidad, las t\u00e9cnicas avanzadas de fabricaci\u00f3n de lentes permiten eliminar la mayor parte de las aberraciones, aunque es necesario seguir prest\u00e1ndole mucha atenci\u00f3n, sobre todo, cuando se emplean microscopios a magnificaciones elevadas.<\/p>\n

ABERRACI\u00d3N CROM\u00c1TICA<\/strong><\/p>\n

Se conoce que la distancia focal de una lente depende del \u00edndice de refracci\u00f3n de la misma, el cual a su vez var\u00eda con la longitud de onda de la fuente de luz que la atraviesa. Si una lente convexa es iluminada con luz blanca, por tanto con radiaci\u00f3n policrom\u00e1tica (formada por multitud de ondas con diferentes longitudes de onda), las diferentes ondas que la componen son refractadas de acuerdo con su frecuencia. Las de mayor frecuencia (azul) producir\u00e1n una imagen cercana a la lente (ver figura), mientras que las de menor frecuencia (roja) formar\u00e1n la imagen a mayor distancia de la lente.<\/p>\n

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Entre estos extremos se formar\u00e1n im\u00e1genes correspondientes a las refracciones del resto de las ondas visibles en que pueda descomponerse la luz empleada como fuente de iluminaci\u00f3n. La imposibilidad de que los diferentes colores tengan el mismo foco produce una imagen con poca nitidez, al estar sus bordes rodeados de halos de colores.<\/p>\n

Uno de los modos que actualmente se emplean para eliminar la aberraci\u00f3n crom\u00e1tica consiste, como describimos anteriormente, en formar una lente mediante la uni\u00f3n de otras dos lentes con diferentes \u00edndices de refracci\u00f3n. Con ello se consigue que la imagen azul<\/em> y la roja<\/em> coincidan, pr\u00e1cticamente, en un mismo punto, aument\u00e1ndose la nitidez. A este tipo de lentes se las denomina acrom\u00e1ticas<\/em>, y son las m\u00e1s empleadas en los microscopios.<\/p>\n

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Las lentes acrom\u00e1ticas no permiten una correcci\u00f3n para todos los colores y, aunque son lo suficientemente buenas para el uso normal en un laboratorio metalogr\u00e1fico, los microscopios actuales suelen incorporar lentes que unen las im\u00e1genes correspondientes a las radiaciones verde, roja y azul en un punto (lentes apocrom\u00e1ticas<\/em>). Para conseguirlo, estas lentes contienen fluorita en su composici\u00f3n.<\/p>\n

ABERRACI\u00d3N ESF\u00c9RICA<\/strong><\/p>\n

Est\u00e1 relacionada con la geometr\u00eda esferoidal de las lentes. Pese a lo indicado al inicio de este cap\u00edtulo, los rayos de luz salientes de la lente no se concentran en un mismo punto; es decir, el foco de una lente no es \u00fanico. La luz que pasa por la regi\u00f3n cercana al centro de la lente, se concentra en un punto m\u00e1s alejado del eje \u00f3ptico que aqu\u00e9l en el que se concentran los rayos que pasan por el per\u00edmetro de la misma.<\/p>\n

La figura siguiente ilustra este fen\u00f3meno. La refracci\u00f3n de los rayos que atraviesan la lente por el per\u00edmetro es mucho mayor que la de los rayos que pasan por la zona media, y la de esto es a su vez mayor de la de los que pasan por el centro. El resultado es que se tienen tres focos diferentes en funci\u00f3n de la zona de la lente por la que pase la luz.<\/p>\n

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Al no tener un \u00fanico foco, la lente genera una imagen con muy mala definici\u00f3n de bordes, que resulta en una importante p\u00e9rdida de resoluci\u00f3n. Se puede reducir la aberraci\u00f3n esf\u00e9rica mediante el uso de diafragmas que impiden el paso de la luz por las zonas perimetrales de las lentes. Adem\u00e1s, las t\u00e9cnicas modernas de pulido, las nuevas composiciones de las lentes y el mayor control de los caminos seguidos por la luz en los microscopios, logran reducir este problema en los microscopios de calidad empleados en investigaci\u00f3n.<\/p>\n

ASTIGMATISMO<\/strong><\/p>\n

Es un tipo de aberraci\u00f3n m\u00e1s f\u00e1cil de corregir que las anteriores. Hemos visto que la refracci\u00f3n que una lente produce en un haz de luz depende de la zona por la que la lente es atravesada. Adem\u00e1s de esto, la refracci\u00f3n es diferente seg\u00fan sea el \u00e1ngulo de incidencia del haz de luz sobre la lente. La distorsi\u00f3n producida por este \u00faltimo fen\u00f3meno es lo que se denomina astigmatismo<\/em>. Concretamente, el diferente \u00e1ngulo con el que la luz incide sobre las distintas regiones de la lente da como resultado que la imagen formada sufra una elongaci\u00f3n y un giro con respecto al objeto. Por ejemplo, en el caso de que el objeto fuese un c\u00edrculo, la imagen se ver\u00eda como una elipse (o como una l\u00ednea, a dos distancias muy concretas de la lente).<\/p>\n

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Para reducir los efectos del astigmatismo es prioritario cuidar el alineamiento de las lentes en el microscopio y evitar asimetr\u00edas en la curvatura de las lentes producidas por una fabricaci\u00f3n defectuosa.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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