El estudio de las imágenes, producidas por refracción o por reflexión de la luz, se llama óptica geométrica. La óptica geométrica se ocupa de las trayectorias de los rayos luminosos, despreciando los efectos de la luz como movimiento ondulatorio, como las interferencias. Estos efectos se pueden despreciar cuando el tamaño la longitud de onda es muy pequeña en comparación de los objetos que la luz encuentra a su paso.
Para estudiar la posición de una imagen con respecto a un objeto se utilizan las siguientes definiciones:
- Eje óptico. Eje de abscisas perpendicular al plano refractor. El sentido positivo se toma a la derecha al plano refractor, que es el sentido de avance de la luz.
- Espacio objeto. Espacio que queda a la izquierda del dioptrio.
- Espacio imagen. Espacio que queda a la derecha del dioptrio.
- Imagen real e imagen virtual. A pesar del carácter ficticio de una imagen se dice que una imagen es real si está formada por dos rayos refractados convergentes. Una imagen real se debe observar en una pantalla. Se dice que es virtual si se toma por las prolongaciones de dos rayos refractados divergentes.
Dos puntos interesantes del eje óptico son el foco objeto y el foco imagen:
- Foco objeto. Punto F del eje óptico cuya imagen se encuentra en el infinito del espacio imagen.
- Foco imagen. Punto F´ del eje óptico que es la imagen de un punto del infinito del espacio objeto.
La construcción de imágenes es muy sencilla si se utilizan los rayos principales:
- Rayo paralelo: Rayo paralelo al eje óptico que parte de la parte superior del objeto. Después de refractarse pasa por el foco imagen.
- Rayo focal: Rayo que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cual se refracta de manera que sale paralelo . Después de refractarse pasa por el foco imagen.
- Rayo radial: Rayo que parte de la parte superior del objeto y está dirigido hacia el centro de curvatura del dioptrio. Este rayo no se refracta y continúa en la mismas dirección ya que el ángulo de incidencia es igual a cero.
La óptica geométrica se basa en una serie de nociones y principios fundamentales a partir de los cuales puede deducirse el comportamiento de distintos instrumentos ópticos a los que estamos acostumbrados, como gafas, cámaras fotográficas, telescopios, espejos, o el propio microscopio óptico.
Históricamente, el desarrollo y la aplicación de la óptica discurrió al margen de las discusiones sobre la naturaleza de la luz, ya que los principios sobre los que ésta se estructuró son compartidos por los modelos ondulatorio y corpuscular.
RELACIÓN ENTRE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA Y LA PETROGRAFÍA
La relación de ambos se halla en el uso del microscopio petrográfico (o polarizante) ya que este se basa en las leyes de la óptica geométrica.
El microscopio petrográfico (o polarizante) es una de las técnicas más utilizadas en los trabajos geológicos. Sirve para la determinación de las propiedades ópticas, identificación de los minerales, estudio de texturas y relaciones entre los minerales y clasificación de rocas.
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| Microscopio petrográfico |
Es un microscopio compuesto basado en la combinación de dos sistemas de lentes convergentes (ocular y objetivo). El objetivo forma una imagen real del objeto estudiado situada a menor distancia del ocular que la distancia focal de éste, de manera que el ocular forma una imagen virtual, aun más aumentada, en una posición por debajo de la platina del microscopio.
Se diferencia de los microscopios biológicos en que dispone de un sistema sistema de polarización de luz, la platina portamuestras es giratoria y en que se utilizan accesorios específicos como los compensadores (lambda, λ/4 y cuña de cuarzo) y la lente de Bertrand.
El microscopio está dotado de dos filtros polarizadores (o nícoles). El primero, o polarizador, está colocado por debajo de la muestra en el sistema de iluminación y el segundo, o analizador, entre la muestra y el ocular.
Los estudios petrográficos se realizan mediante la observación al microscopio de una porción muy fina de roca o mineral preparada sobre un portaobjetos de vidrio.
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| Plagioclasa en Nícoles paralelos |
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| Plagioclasa en Nícoles cruzados |
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| Biotita en Nícoles paralelos. |
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| Biotita en Nícoles cruzados. |
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| Muscovita en Nícoles paralelos. |
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| Muscovita en Nícoles cruzados. |
