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ACROMATISMO

Del griego a privativo, y croma, color.

ACROMÁTICO: En óptica, dícese del cristal o del instrumento óptico que presenta a la vista del observador los objetos destituidos de los cambiantes y colores del arco iris.

ACROMATIZAR: En óptica, corregir total, o parcialmente, el cromatismo al fabricar prismas o lentes.

ACROMATOPSIA: En patología, denominación dada al daltonismo.

* El acromatismo en óptica
* La acromatización perfecta
* Supresión de la aberración cromática
* Uso de lentes acromáticas
* El acromatismo en fisiología
* Pruebas del acromatismo del ojo

El acromatismo en óptica

En óptica, propiedad de un sistema de prismas ópticos o de lentes, de producir la desviación de los rayos luminosos que lo atraviesan, sin producir su descomposición o dispersión. Las imágenes de los objetos vistos a través de tal sistema refringente no presentan aureolas coloreadas, sino que los bordes de dichas imágenes se perciben limpios, bien definidos, con sus colores propios y sin irisaciones de ninguna clase.

Cuando los rayos luminosos atraviesan un prisma o una lente, se desvían de su dirección primitiva con arreglo a las leyes de la refracción y al índice de refracción de la sustancia que forme el medio refringente. De modo que si el haz luminoso es de luz blanca, o compuesta, como es sabido, de varios rayos diversamente coloreados, éstos se separan unos de otros, a causa de su diferente refrangibilidad, a la salida del prisma, resultando de aquí los fenómenos de descomposición o dispersión de la luz y de aberración cromática. Por eso al mirar los objetos a través de un prisma o una lente formados de una sola sustancia, se ven siempre sus bordes coloreados, formándose alrededor de las imágenes unas aureolas diversamente coloreadas que molestan mucho para la percepción clara de dichas imágenes. En evitar este fenómeno, llamado aberración cromática, consiste el acromatismo.

Creyendo Newton que la desviación y la dispersión de los diferentes rayos luminosos son proporcionales, afirmó que era imposible querer corregir la una sin destruir la otra, es decir, que no se podrá lograr el acromatismo de un sistema refringente, si se quiere que este sistema conserve la propiedad de desviar los rayos. Pero la creencia de Newton era errónea, puesto que es cosa demostrada que el poder dispersivo de una sustancia no es proporcional a su índice de refracción; y sustancias que tengan el mismo índice de refracción, pueden tener poder dispersivo muy distinto. De aquí el que puedan efectivamente hacerse desaparecer los efectos de la dispersión producida por un prisma sin anular a un mismo tiempo la desviación de los rayos luminosos.

El óptico inglés Dollon lo demostró experimentalmente en 1758. Tomando dos prismas formados de sustancias diferentes y de ángulo distinto y colocándolos en posición inversa uno del otro, es decir, la base del uno con el vértice del otro y viceversa, puede conseguirse que un haz luminoso que los atraviesa salga desviado y no descompuesto. Para esto hay necesidad de emplear prismas cuyos ángulos de dispersión sean iguales; es decir que satisfagan la proporción A/A’ = d/d’, siendo A y A’ los ángulos refringentes de los prismas, y d y d’ los coeficientes de dispersión. Esta condición se logra asociando un prisma de crown-glass (vidrio ordinario) de angulo de 60°, con otro de flint-glass (cristal) de 29,17°; el sistema formado por esos dos prismas acromatizará perfectamente los rayos luminosos cuyo ángulo de incidencia sea de 50°; para cualquier otra inclinación, el acromatismo no es perfecto más cuando se logre disminuir más o menos la aberración cromática: los prismas asociados combinados en la forma dicha se denominan prismas acromáticos.

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La acromatización perfecta

Pero en realidad no es tan fácil como parece la acromatización perfecta.

El cálculo demuestra, en efecto, que si los ángulos de los prismas son pequeños, un sistema acromático de dos prismas no produce más que la coincidencia de dos de los rayos simples emergentes, de suerte que los demás rayos luminosos continúan dispersandose, aunque no tanto como si atravesaran un prisma simple.

Por consiguiente, con un sistema de dos prismas no se acromatizan exactamente más que dos rayos, y para acromatizar tres, cuatro cinco, etc., se necesitará emplear tres, cuatro, cinco, etc., prismas convenientemente elegidos. Y como el número de rayos diversamente coloreados que componen la luz blanca es en realidad infinito, se necesitarían infinitos prismas para lograr la acromatización perfecta, de donde resulta que la solución teórica del problema es imposible.

En la práctica, sin embargo, se considera suficiente la acromatización de los dos o tres colores más luminosos, construyéndose ordinariamente sistemas de prismas dispuestos para acromatizar los colores azules y anaranjados o bien los rojos, amarillos y verdes.

La formación de un sistema de prismas acromáticos puede conseguirse:

1° Determinando por el cálculo los elementos necesarios, es decir, las condiciones que han de tener los prismas.

2° Por la experiencia, buscando por tanteo qué ángulo de refringencia debe darse a un prisma de ángulo variable, para acromatizar otro prisma de ángulo invariable. Para estos casos se usan los aparatos denominados diasporámetros.

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Supresión de la aberración cromática

Puede igualmente suprimirse la aberración cromática de las lentes empleando un método semejante al seguido para acromatizar los prismas.

Dada una lente convergente, no hay más que asociarla o unirla a una lente divergente y formada por una sustancia que tenga mayor poder dispersivo; es evidente que puede darse a esta última lente una curvatura tal que el intervalo de los focos extremos sea igual al de la primera lente, pero dispuesto en sentido inverso. Para que esta condición sea satisfecha es necesario que la lente divergente tenga un poder refringente menor que el de la lente convexa, puesto que tiene un poder dispersivo mayor.

De este modo el sistema formado por las dos lentes continuará, aunque en menor grado, produciendo la convergencia de los rayos como si fuera una lente convergente sencilla y, sin embargo, la aberración cromática habrá desaparecido.

Cuando se quiera obtener un acromatismo muy perfecto se emplean, como hizo Dollen, dos lentes convergentes de crown-glass con una lente divergente, intermedia, de flint-glass. Estos sistemas de lentes forman las llamadas lentes acromáticas.

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Uso de lentes acromáticas

Estas lentes acromáticas son muy empleadas en los instrumentos de física, especialmente en los microscopios y anteojos, por lo importantísimo que es suprimir la aberración cromática para la práctica de estos aparatos.

Para formar estos sistemas de lentes acromáticas se pueden seguir, como para los prismas, dos procedimientos: o el cálculo, o el tanteo experimental. Este último es el preferido generalmente. Así que se han determinado las curvaturas más convenientes para las dos lentes que han de formar el sistema acromático, se unen ambas lentes por medio de un poco de bálsamo del Canadá, cuyo índice de refracción es intermedio entre el cristal y el vidrio o sea entre el flint y el crown-glass; de este modo se evita la pérdida de luz que si no habría por la reflexión de los rayos luminosos en las caras interiores de las lentes.

Con objeto de disminuir aún más la aberración cromática, se interceptan o detienen los rayos marginales por medio de un diafragma, que sirve al mismo tiempo para disminuir la aberración de esfericidad.

En fotografía tiene también mucha importancia el empleo de lentes acromáticas, pues suprimiendo las irisaciones de los bordes es como las imágenes se presentarán más limpias; pero como con un sistema de dos lentes no se pueden acromatizar todos los rayos, se procura en este caso que los acromatizados sean los de la región del violado, puesto que éstos y los ultraviolado invisibles son los que poseen una acción fotoquímica más intensa. De forma que puede decirse que el foco fotográfico no coincide exactamente con el luminoso.

Esta diferencia de posición que en la práctica puede despreciarse, pues en efecto es muy poco sensible, tiene más importancia cuando se trata de investigaciones científicas delicadas a las que se aplica la fotografía, como sucede, por ejemplo, en las reproducciones fotográficas de las preparaciones micrográficas, o de ciertos datos astronómicos. En estos casos, si después de haber fijado el foco luminoso, se separan de la placa sensible las lentes acromáticas una distancia calculada de antemano, pero siempre pequeñísima, las imágenes resultan mucho más limpias y determinadas que siguiendo los procedimientos ordinarios.

Este hecho demuestra que el acromatismo que debe procurarse en las lentes fotográficas, es el de los rayos extremos, de la región del violado; o sea azules y violados.

En los instrumentos compuestos el acromatismo se obtiene también por medio del ocular compuesto de Huygens. Obtiénense así diferentes imágenes del objeto enfocado, imágenes con colores diversos, de magnitudes distintas y colocadas a diferentes distancias de la lente; todas estas imágenes se ven después a través de una segunda lente que las superpone todas de forma que resulte una imagen única, blanca, clara y limpia.

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