Septiembre 03 /04, Opción A
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  1. Explica el funcionamiento óptico de un microscopio (compuesto).

El objetivo y el ocular de un microscopio son lentes delgadas de focales f’ob = 16 mm y f’oc = 50 mm .La longitud óptica del tubo (o intervalo óptico; distancia entre f’ob y f’oc) es L = 160 mm.

  1. ¿Cuántos aumentos tiene este microscopio?

  2. Para poder observar con comodidad a través de este instrumento (sin acomodación del ojo), es conveniente que la imagen final esté en el infinito. Para ello, ¿a qué distancia del objetivo debe situarse el objeto a observar?

SOLUCIÓN

  1. El microscopio está formado por dos lentes convergentes: el objetivo (más próxima al objeto) de pequeña distancia focal (gran potencia) y el ocular (más próxima al ojo) y distancia focal un poco mayor.

El objeto se sitúa a una distancia ligeramente mayor que la focal del objetivo, para producir una primera imagen real, invertida y mayor del objeto. El ocular se coloca (mediante el mecanismo de enfoque) de manera que la imagen antes descrita caiga a una distancia inferior a la focal del ocular, así la segunda imagen será una imagen virtual, derecha y mayor de la primera.

Como resultado final obtenemos una imagen virtual, bastante mayor e invertida del objeto.

Para la observación por el ojo interesa que la imagen sea virtual y para la comodidad del mismo que se forme en el infinito. Eso hace que la imagen dada por el objetivo deba encontrarse precisamente en el foco del ocular.

El aumento del objetivo, para esta situación en la que la imagen se forma en el foco objeto del ocular (es decir: s’ = L + f’), lo podemos obtener teniendo en cuenta que:

por lo que el aumento lateral del objetivo será:

Por otra parte, el aumento comercial del ocular tomado como el de una lupa será:

Así pues, el aumento total del microscopio será el producto de ambos aumentos:

  1. Sustituyendo valores en la expresión anterior obtenemos:

A = 50

  1. Para que la imagen final se forme en el infinito la imagen dada por el objetivo debe estar en s' = f'obj + L = 176 mm, es decir 176 mm a la derecha (por detrás del objetivo)

Aplicando la ecuación de las lentes:

Es decir, a 17,6 mm por delante (a la izquierda) del objetivo. Un poco más lejos del foco objeto