Seleccione la potencia de aumento que mejor se adapte a sus necesidades
Una lupa o cristal de aumento, es una lente o un sistema de lentes que puede formar una imagen virtual aumentada de un objeto. Cuando se coloca una lupa entre el objeto y el ojo del observador, este último puede inspeccionar pequeños detalles del objeto observando para ello la imagen aumentada del mismo. Se fabrican lupas con distintos niveles de «potencia de aumento», en función de la aplicación para las que se vayan a usar. El mismo objeto puede verse a una mayor escala usando una lupa con una mayor potencia de aumento. Sin embargo, las lupas con una mayor potencia de aumento tienen los inconvenientes de un campo de imagen más pequeño y una distancia de trabajo más corta (es decir, la distancia entre el objeto bajo inspección y la lupa); esto último hace que su uso sea menos cómodo.
La lupa con una potencia de aumento de 2x a 3x suele ser una única lente convexa, relativamente barata; las que tienen una potencia de aumento más elevada están formadas por 2-5 piezas de lentes cóncavas y convexas fabricadas con distintos tipos de cristales ópticos, siguiendo elaborados diseños ópticos destinados a la correc- ción de aberraciones y, por lo tanto, son más caras.
Para leer documentos con letras más pequeñas, son adecuadas las lupas con potencia de aumento 2x a 3x, porque tienen un campo de imagen más amplio. Las que tienen una potencia de aumento de 5x a 7x son más adecuadas para las tareas de escritorio rutinarias. Para la inspección de los detalles muy finos, se recomienda una potencia de aumento de 10x a 15x. Sin embargo, si usted intentara leer un periódico con una lupa con potencia de aumento 10x, tendría que mover la lupa a lo largo de cada letra debido al reducido campo de imagen, por lo que entender las frases resultaría imposible. Por lo tanto, debería seleccionar una lupa con una potencia de au- mento que se adapte a sus necesidades, y darse cuenta de que las lupas caras con elevada potencia de aumento no son, en absoluto, de uso universal. Este es el primer punto básico de la selección de lupas.
La observación con una potencia de aumento de 20x o más suele realizarse con un microscopio, que está for- mado por una lente del objetivo y un ocular separados por una distancia concreta. La lente del objetivo forma una imagen real aumentada, aunque invertida, del objeto bajo inspección, y el ocular, que es un tipo especial de lupa, aumenta aún más la imagen real. De esta forma, el microscopio compuesto puede compararse con un amplificador de dos fases, en el que cada lupa se considera una fase en sí misma. Por lo tanto, este elemento puede tener una potencia de aumento muy elevada, como de 100x a 1000x, y cuando se usa con una potencia de aumento más baja, como de 20x a 30x, tiene un campo de imagen más amplio y una distancia de trabajo más larga que una lupa con la misma potencia de aumento.
Sin embargo, el microscopio compuesto tiene algunas desventajas; es grande y caro, el objeto bajo inspección debe colocarse en su etapa, y la imagen aumentada está invertida. Con esto se puede comprobar la ventaja de tener lupas de 20x a 30x, que permiten la observación de la imagen erecta (no invertida) de cada parte de un objeto grande que no puede usarse con el microscopio. Estas lupas resultan indispensables, por ejemplo, en pro- cesos fotomecánicos.
Sin embargo, estas lupas de alta potencia de aumento tienen una distancia de trabajo muy corta y, además, el eje óptico del ojo del observador debe coincidir correctamente con el de la lupa. Esta última condición requiere algo de experiencia por parte del usuario, y un uso incorrecto de estas lupas impide al usuario aprovechar al máximo su rendimiento. Hay que hacer de nuevo hincapié en que se debe seleccionar cuidadosamente la potencia de aumento de las lupas, ahora disponible de 2x a 30x.
Cambios de potencia de aumento con condiciones de uso
Hasta ahora, el término «potencia de aumento» se ha usado sin una explicación precisa. Es diferente al “au- mento” de la imagen, es decir, la cantidad física definida como el cociente de la longitud lateral de la imagen de un objeto pequeño en sí mismo. La potencia de aumento hace referencia a la combinación de una lupa (o un microscopio compuesto) y un ojo observador. Se define como la relación entre el ángulo de visión de la imagen virtual ampliada de un objeto pequeño y el del mismo objeto visto a simple vista (con el ojo desnudo) a una dis- tancia de 250 mm (aprox. 10”), que es aproximadamente igual al cociente de la longitud de la imagen formada en la retina del ojo en cada caso respectivo. Por lo tanto, si el poder de aumento de una lupa es 7x, la longitud lateral de la imagen vista a través es 7 veces la de ese mismo objeto visto a simple vista a una distancia de 250 mm. En este caso, la zona se amplía aprox. 72 ó 49 veces.
La potencia de aumento de una lupa no es una constante, sino que varía continuamente dentro de un cierto rango con los cambios en la distancia entre la lupa y el ojo, así como con los cambios en la distancia de trabajo. Por lo tanto, su valor es indefinido mientras no se especifique la condición de uso.
El valor de la potencia de aumento de una lupa grabado en su estuche o enumerado en los catálogos es la llamada «potencia de aumento normal», que es la potencia de aumento cuando el objeto bajo inspección está colocado en el «plano focal en el espacio del objeto» de la lupa. En este caso, los rayos de luz emitidos desde cada punto del objeto pasan a estar paralelos entre sí tras atravesar la lupa, como se muestra en la Fig. 1, y así la ima- gen virtual del objeto se forma a una distancia infinita desde el ojo con una longitud infinitamente grande. Por lo tanto, el valor del «aumento» de la imagen es infinito, pero la potencia de aumento en este caso, o la potencia de aumento normal de la lupa tiene un valor finito, que se calcula con exactitud aplicando la fórmula
potencia de aumento normal = 250 (mm)/distancia focal (mm) de la lupa
con independencia de la distancia existente entre la lupa y el ojo. Con esta fórmula se calcula fácilmente que una lupa con una longitud focal de 25 mm tiene una potencia de aumento normal de 10x, y una con una longitud focal de 50 mm tiene una potencia de aumento normal de 5x. Se puede ver también que la potencia de aumento normal de una lupa “débil” con una longitud focal 250 mm es 1.0 x, lo que significa que usando una lupa así no se obtiene ninguna ventaja. Además, una versión más débil con una longitud focal de 300 mm tiene una potencia de aumento normal de 0.83x. ¡Esto significa que el tamaño de la imagen virtual vista a través de ella es más pequeño que el del objeto visto a simple vista a una distancia de 250 mm! Estos resultados son totalmente correctos en términos de «potencia de aumento normal».
La «condición de uso normal» descrita anteriormente no se recomienda en ningún caso para el uso de lupas ordinarias. El método más eficiente es acercar el ojo lo más posible a la lupa, y ajustar la distancia entre el objeto y la lupa de forma que la imagen virtual se forme a una distancia de 250 mm del ojo, como se muestra en la Fig.
Si el ojo entra en contacto con la lupa, o hablando con más precisión, si el «punto nodal del espacio del objeto» del ojo se hace coincidir con el «punto nodal en el espacio de la imagen» de la lupa, y la imagen virtual se forma en la posición indicada anteriormente, la potencia de aumento alanza una valor máximo «potencia de aumentomáx, que se calcula con la siguiente fórmula
potencia de aumentomáx = 1 + potencia de aumento normal
Por lo general puede que resulte imposible determinar esta condición con exactitud, pero cuando más cerca esté el ojo de la lupa, con más exactitud adquiere la potencia de aumento un valor dado por la anterior fórmula. Por lo tanto, la potencia de aumento de una lupa de 300 mm será aprox. (1 + 0.83) ó 1.83x, y la de una de 250 mm será aprox. (1 + 1.0) ó 2x. Esto significa que la potencia de aumento de una lupa es siempre superior a 1x, independientemente de la «debilidad» de la misma, mientras se use en las condiciones indicadas anteriormente.
La lupa de potencia media con una potencia de aumento normal de 5x ó 7x también puede tener una potencia de aumento de casi 6x u 8x respectivamente si se usa en las condiciones indicadas anteriormente. Para lograr esta condición, sujete la lupa con una mano y manténgala lo más cerca posible de su ojo, mientras ajusta la posición del objeto bajo inspección con la otra mano, hasta que la imagen virtual aumentada pueda observarse nítidamente. Este es el segundo punto básico de la utilización de lupas.
Lupas especiales para fines especiales
Se han fabricado varios tipos de lupas especiales para fines especiales, con el mismo valor de potencia de au- mento normal que las normales, pero con ciertas características inusuales.
Por ejemplo, la “Lupa anastigmática 4x”, con una imagen muy amplia y plana, es adecuada para inspeccionar los pequeños detalles de los negativos de microfilms de 35 mm o para visualizar diapositivas a color, sin tener que mover el objeto ni la lupa. La “Lupa telecéntrica 7 x”, equipada con una escala de cristal, puede usarse para leer con precisión la posición desviada de un medidor que se desplaza en un plano ligeramente diferente al de la escala. La “Lupa con retrofoco 7x”, gracias a su amplia distancia de trabajo, permite inspeccionar el fondo de orificios pe- queños y profundos, u observar la fina estructura de los electrodos en un tubo de vacío desde fuera de la bombilla.
Sin embargo, actualmente sólo hay disponibles una o dos potencias de aumento en dichas lupas especiales. Si desea adquirir una lupa especial con una potencia de aumento diferente, el fabricante puede diseñarla y fabricarla a la medida de sus requisitos, pero el precio será significativamente más alto, debido al trabajo mental y el tiem- po requeridos para el diseño óptico. Esto suele ocurrir con todos los instrumentos ópticos fabricados a medida, y la única forma de abaratar costes es encargar una gran cantidad de unidades del mismo producto, aunando la demanda de otras personas que también estén interesadas en el mismo producto. Este es el tercer punto básico acerca de cómo encargar lupas especiales.
