Prismático
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Prismáticos. Aparato óptico para ver a distancia con los dos ojos, formado por dos tubos, uno para la visión de cada ojo, que tienen en su interior una combinación de prismas y lentes. Anteojos, binoculares, gemelos.
Sumario
Reseña histórica
La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Resulta interesante conocer cómo se inventaron y desarrollaron los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio ya que la mayoría de los instrumentos ópticos posteriores son modificaciones de éstos.
No se conoce con mucha precisión las nociones que se tenía de la Óptica en la antigüedad. En los restos de antiguas civilizaciones se encontraron objetos que nos dan una idea de los intereses de los hombres por los fenómenos ópticos.
En los restos de las tumbas egipcias aparecieron restos de espejos metálicos que probablemente servían para desviar los rayos del sol. Las lentes positivas fueron usadas como lupas desde tiempos muy remotos. Los hallazgos arqueológicos demostraron que fueron utilizadas para hacer las pequeñas inscripciones que aparecieron en objetos hallados en las esfinges de la Tumba de Minos, en Egipto. En Pompeya se halló una lente de 5 cm. de diámetro y se sabe que 3000 años (a.n.e.) en Mesopotamia se hacían lentes plano-convexas y biconvexas (algunas se conservan en museos como el de Berlín). Lo mismo ocurría en Creta donde se utilizaban como objetos sagrados para encender el fuego.
En el siglo XV antes de Cristo, durante el reinado de Tumes III, aparecen los primeros vasos de vidrio y esmaltes artísticos de este material. La relación entre el vidrio y la óptica es importantísima.
En el Siglo VI (a.n.e.) Confucio (China entre el 551 y el 479 a.n.e.) habla de un zapatero que usaba "vidrios" en los ojos. Esto hace suponer el uso de este material como decorativo o medicina y Empédocles de Agrigento (Sicilia hacia el año 495 a.C.) menciona por primera vez el campo visual.
En el siglo V (a.n.e.) los griegos, romanos, árabes... conocían las propiedades de los espejos, cauterizaban las heridas con lentes positivas y para encender usaban unas esferas de vidrio llenas de agua llamadas "cristales encendedores". Quizá la primera lente que hubo en el mundo fue la que construyó Aristófanes en el año 424 (a.n.e.) con un globo de vidrio soplado, lleno de agua. Sin embargo, su propósito no era la de amplificar imágenes, sino la de concentrar la luz solar.
Los matemáticos griegos se preocuparon también por la óptica en sus aspectos geométricos. En los escritos del gran geómetra alejandrino Euclides (siglo IV-siglo III), "Optica" y "Catróptica", aparecen observaciones geométricas tan importantes como la propagación rectilínea de la luz, que él consideraba como un tentáculo lanzado desde el ojo hasta el objeto.
Arquímedes (287 -212), según cuenta la tradición, defendió su ciudad natal, Siracusa, empleando espejos "ustorios", que son espejos cóncavos de gran tamaño, para concentrar los rayos del Sol en los barcos enemigos y quemar las naves de los romanos. Hace unos 4 años científicos británicos realizaron un experimento para comprobar si era posible y descubrieron que para que un barco se incendiara se necesitaba un espejo de 420 metros cuadrados, espejo que era totalmente imposible construir en su época.
Los filósofos de la antigua Grecia idearon teorías sobre la naturaleza de la luz en las que confundían la luz con el fenómeno de la visión. Según decían los pitagóricos "la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia los ojos". Por el contrario, los platónicos afirmaban que la sensación visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos. El griego Epicuro (341 [a.n.e.]-270 [a.n.e.]) dice que "de los objetos brotan partículas que hieren los ojos e impresionan la vista". Conocía la ley de la reflexión de la luz, como lo expresa Lucrecio en su libro "De la naturaleza de las cosas" donde se dice claramente que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. También habla de la refracción de la luz, indicando que una varilla, parcialmente sumergida en el agua se ve quebrada, pero no ofrece ninguna explicación del fenómeno.
Aristóteles (284-348 [a.n.e.]) rechazaba estas dos teorías de la visión y proponía que el medio existente entre el objeto y el ojo desempeñaba un papel esencial. Decía que cuando este medio (que puede ser o aire o agua, por ejemplo) está en reposo hay oscuridad pero que, excitado por la "lumbre" de un objeto, el medio pasa al estado activo y se vuelve transparente. Los colores del objeto pueden entonces viajar hasta nuestros ojos. Según sea el "estado de actividad" del medio los colores varían. Aristóteles es el primero en mencionar la vista corta y la vista larga.
Séneca (3 a 65 [d.n.e.]) fue el primero en mencionar la capacidad amplificadora de las lentes convergentes al describir como se veían las cosas a través de un globo de vidrio lleno de agua. Describe los colores que se ven a través de un prisma transparente.
Herón (siglo II [a.n.e.] Alejandría) era mecánico y constructor de máquinas. Estudió los espejos de diversas formas: planos, cóncavos y convexos, y logró fusionar en una las dos leyes de la reflexión especular: "El rayo, sea o no reflejado, sigue siempre el camino más corto entre el objeto y el, ojo." (Esta afirmación fue recogida en el siglo XVIII por Fermat de manera más general). En la Edad Media sólo los árabes hicieron estudios sobre la óptica ya que una de las ramas de la medicina islámica más desarrollada fue el estudio de las enfermedades de los ojos debido a lo cual se interesaron especialmente por su estructura. Los fisicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de "paso de la luz por los cuerpos transparentes" , llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. El cristalino indicó el modo de emplear lentes de cristal o de vidrio para ampliar la imagen o para leer, especialmente los ancianos. En las lentes tenemos la primera prolongación del aparato ocular humano.
Destacó sobre todo el físico iraquí Al-Haitham, (965-1039) conocido en occidente como Alhazen. Es considerado el padre de óptica moderna. Fue uno de los físicos más eminentes y sus aportaciones al sistema óptico y a los métodos científicos fueron enormes. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y de espejos, realizó numerosos estudios (sombras, eclipses, naturaleza de la luz) y experimentos, y descubrió las leyes de la refracción. Realizó también las primeras experiencias de la dispersión de la luz en sus colores. Fabricó lentes, construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió las propiedades del enfoque que producen. Estuvo a punto de descubrir la teoría del aumento de las lentes que fue desarrollada en Italia tres siglos más tarde.
Estudió la propiedad que tienen los vidrios de caras curvas de aumentar las dimensiones de los objetos y experimentó con garrafas de vidrio llenas de agua la refracción de los rayos en un medio transparente. Fue el primero en describir exactamente las partes del ojo y dar una explicación científica del proceso de la visión. Contradiciendo la teoría de Tolomeo y de Euclides de que el ojo emite los rayos visuales a los objetos, él considera que son los rayos luminosos los que van de los objetos al ojo. Sus experimentos se aproximaron mucho al descubrimiento de las propiedades ópticas de las lentes. Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque
¿Qué es un prismático?
Los prismáticos son un tipo de los llamados instrumentos ópticos, que se conoce también como binoculares. Contra lo que muchos piensan, los prismáticos también se adecuan a la observación nocturna, de hecho, tienen la misma funcionalidad, aunque no el mismo alcance, que un telescopio: disfrutar de la maravilla del cielo estrellado.
Pero a diferencia de los telescopios los binoculares abarcan zonas del firmamento más extensas y son por lo general muy luminosos, ello los hace especialmente adecuados para la observación de cúmulos estelares, nebulosas y alguna que otra galaxia.
Con unos buenos prismáticos se podrían visualizar por ejemplo, los cráteres y cadenas montañosas de la Luna, los cambios satelitales galileanos, y todos los planetas a excepción de Plutón, y también brillantes asteroides como Vesta. Ni qué decir de Nebulosas como Orión y algunas Galaxias como Andrómeda.
¿Pero qué diferencia a los prismáticos de los telescopios? Hablo de potencias. Se indica en alguna parte del portante del prismático la leyenda aumentos x abertura. Hablar de aumentos nos da a la cantidad de veces que se agrandará o se nos acercará el objeto a observar. Por abertura se entiende al diámetro en milímetros de las lentes objetivo. Entonces si se dice, unos prismáticos del tipo 8x60 sabes que estas ante un instrumento óptico de 8 aumentos y 60 mm de abertura.
Para la observación astronómica con prismáticos, no es necesaria tanta amplitud de aumento como sí de abertura.
Por ello es aconsejable si el uso es a esos fines, que los prismáticos tengas un mínimo de 50mm de diámetro en su objetivo, dado que si mayor es la abertura así también aumentará el poder recolector de luz y observar mejor los objetos, incluso los más tenues. Pero, debe tenerse en cuenta lo que ello supone en cuanto a volumen y peso. Claro que a mayor diámetro, mayores serán también su longitud, peso, volumen, y por supuesto, utilidades.
Tipos de prismáticos
Existen diferentes tipos de prismáticos dependiendo de sus características ópticas, es decir, de aquellas cifras que nos aparecen inscritas en el aparato separadas por una X. Si encontrásemos, por ejemplo, unos prismáticos 8x40 nos indicaría que dispone de 8 aumentos y de 40 mm de diámetro en sus lentes frontales.
- - Los de menor alcance son los de 3x10, son los más usados en los teatros, circos, etc. *- Los de 7x50 y los de 10x50 son los más utilizados en los hogares sobre todo para ver observaciones astronómicas sencillas. *- De 12x50 hasta 20x50 son los utilizados por los exploradores. *- Por último los más grandes que podemos encontrar son los de 20x80 ó 20x140 que necesitarán de un trípode para que la imagen pueda verse quieta ya que son muy sensibles a los movimientos.
Funcionamiento
El fenómeno se explica por el paso de la luz a través de las lentes, y es a través de la corrección de los prismas cuando puedes ver la imagen deseada del tamaño que guste. Éste es conocido como reflexión interna total. Cuando la luz atraviesa un medio de índice de refracción N más grande que el índice de refracción en el que se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente.
Normalmente la mayoría de prismáticos están formados por un par de prismas porro. Es el encargado de alienar el ocular con el objetivo reflejándola en forma de S.
Prismáticos y sus componentes
Es necesario contar entonces con un par de prismáticos con amplia abertura para una captación luminosa. Aunque también tanta abertura puede ser nociva para obtener una buena nitidez de percepción. Por ello, es que el diámetro más indicado es a partir de 50mm con una potencia que se adecue a esa abertura. Esa potencia tiene un factor llamado twilight que define la relación abertura - potencial, ese factor se obtiene comparando aumentos y diámetros en una fórmula que es el resultado de la raíz cuadrada del producto de multiplicar la potencia por la abertura. Es importante, si la visualización a conseguir se desea más precisa, y al igual que en el uso de un telescopio portátil, pensar como indispensable entonces la utilización de un trípode que engarza al prismático a partir de ajustarlo con un adaptador.
Algunos prismáticos tienen como característica las lentes coloreadas en rojo o en verde, esto depende del tipo de tratamiento que se le hace a las lentes, el mismo pretende impedir el reflejo de la luz en los mismos, o sea que la mayor parte de la luz atraviese toda la lente, y poder así, lograr recepción de imágenes más definidas. Respecto del enfoque, éste puede ser regulable o fijo.
Los prismáticos cuentan en la parte superior de la carcaza con una rueda central o disco de enfoque, que en su giro permite ajustar la captación de la imagen.
El prismático de tipo regulable es aquél que permite una óptima toma de muestras en general, desde el vuelo de un pájaro hasta una nebulosa estelar. Por el contrario, los prismáticos que no cuentan con esta rueda son los llamados fijos, y tienen por tanto una producción de imagen más acotada. Sin duda, que por todo lo descrito, será un buen par de prismáticos lo que un aficionado puede utilizar para sus primeras incursiones de investigación, ya tanto en la selva como bajo el más estrellado de los cielos.
Los prismáticos con su campo de visón amplio permiten acceder a imágenes tan o más nítidas que un telescopio, ya que a diferencia de éstos, los prismáticos nos ofrecen siempre la imagen derecha tal y como se observa a simple vista, gracias a los prismas que se ubican en su interior. Si con un telescopio se veían pocas estrellas o lugares en blanco, el prismático permite una magnífica vista de conjunto.
Aplicaciones y uso
Modelo adecuado a elegir para nuestras necesidades.
- - Observación en general
Se entiende por tal el simple placer o curiosidad de disponer de unos prismáticos para un uso no específico, que lo mismo nos valgan para observar aves o animales, contemplar el paisaje, el mar, el cielo, asistir a espectáculos deportivos, etc.
- - Náutica
El uso de prismáticos para actividades náuticas requiere modelos resistentes y luminosos, a ser posible sellados herméticamente y con monturas forradas en caucho o goma para asirlos más fácilmente (sobre todo con las manos mojadas).
- - Ornitología
La observación de las aves requiere el uso de prismáticos de cierta potencia y buena luminosidad, tanto para apreciar detalles en el plumaje como para poder enfocar con rapidez las aves en vuelo o en movimiento.
Fuentes
Textos:
- Como funcionan las cosas. Pagina: 168 y 169.
