Aumento, Ejemplos de magnificación, Magnificación como un número, Ampliación y Micron Bar

La ampliación es el proceso de ampliación de algo que sólo en apariencia, no en tamaño físico. Esta ampliación se cuantifica mediante un número que se calcula también llamado "ampliación". Cuando este número es menor que uno se refiere a una reducción en el tamaño, a veces llamado "minimización" o "de-magnificación".

Normalmente aumento está relacionado con la ampliación de imágenes o imágenes para poder ver con más detalle, el aumento de la resolución, en el microscopio, las técnicas de impresión, o el procesamiento digital. En todos los casos, la ampliación de la imagen no cambia el punto de vista de la imagen.

Ejemplos de magnificación

  • Una lupa, que utiliza una lente positiva para que las cosas se vean más grandes, permitiendo que el usuario mantenga más cerca a su ojo.
  • Un telescopio, que utiliza su lente objetivo grande como para crear una imagen de un objeto distante y luego permite al usuario examinar la imagen de cerca con una lente ocular más pequeño con lo que el objeto parezca más grande.
  • Un microscopio, lo que hace que un objeto pequeño aparece como un objeto mucho más grande a una distancia confortable para ver. Un microscopio es similar en diseño a un telescopio, excepto que el objeto que se ve está cerca del objetivo, que es por lo general mucho menor que el ocular.
  • Un proyector de diapositivas, que proyecta una imagen grande de un pequeño tobogán en una pantalla.

Magnificación como un número

Ampliación óptica es la relación entre el tamaño aparente de un objeto y su tamaño real, y por lo tanto es un número adimensional.

  • Aumento lineal o transversal - Para imágenes reales, como las imágenes proyectadas en una pantalla, el tamaño medio de una dimensión lineal.
  • Magnificación angular - Para los instrumentos ópticos con un ocular, la dimensión lineal de la imagen que se ve en el ocular no se puede dar, por lo tanto el tamaño, el ángulo subtendido por el objeto en el punto focal. En sentido estricto, se debe tomar la tangente de ese ángulo. Por lo tanto, aumento angular está dada por:

, Donde es el ángulo subtendido por el objeto en el punto focal frontal del objetivo y es el ángulo subtendido por la imagen en el punto focal trasera del ocular.

  • Ejemplo: El tamaño angular de la Luna llena es de 0.5. En los prismáticos con un aumento de 10x parece subtienden un ángulo de 5.

 Por convención, para lentes de aumento y microscopios ópticos, donde el tamaño del objeto es una dimensión lineal y el tamaño aparente es un ángulo, el aumento es la relación entre el tamaño aparente como se ve en el ocular y el tamaño angular del objeto cuando colocado en la distancia más cercana de la visión convencional distinta: 25 cm desde el ojo.

Magnificación óptica se refiere a veces como "poder", aunque esto puede dar lugar a confusión con la potencia óptica.

Cálculo de la ampliación de los sistemas ópticos

  • Lente individual: El aumento lineal de una lente delgada es

 donde es la longitud focal y es la distancia de la lente al objeto. Tenga en cuenta que para las imágenes reales, es negativo y la imagen se invierte. Para las imágenes virtuales, es positiva y la imagen es vertical. Con ser la distancia de la lente a la imagen, la altura de la imagen y la altura del objeto, la ampliación también se puede escribir como: Note una vez más que una ampliación negativa implica una imagen invertida.

  • Fotografía: La imagen grabada por una película fotográfica o sensor de imagen es siempre una imagen real y por lo general se invierte. Cuando la medición de la altura de una imagen invertida usando la convención de signos cartesiano el valor para hi será negativa, y como resultado también será M negativo. Sin embargo, la convención de signos tradicional utilizado en la fotografía es "real es positivo, virtual es negativo". Por lo tanto en la fotografía: la altura del objeto y la distancia son siempre reales y positivos. Cuando la distancia focal es positivo de la imagen de altura, la distancia y la magnificación son real y positiva. Sólo si la distancia focal es negativo, la imagen de altura, la distancia y la magnificación son virtuales y negativos. Por lo tanto, las fórmulas ampliación fotográfica se presentan tradicionalmente como:
  • Telescopio: El aumento angular está dada por

 donde es la longitud focal de la lente del objetivo y es la longitud focal del ocular.

  • Lupa: El aumento angular máximo de una lente de aumento depende de cómo se llevan a cabo el vidrio y el objeto, con respecto al ojo. Si la lente se mantiene a una distancia del objeto de tal manera que su punto focal frontal es en el objeto que se está viendo, el ojo relajado puede ver la imagen con el aumento angular

 En este caso, es la longitud focal del objetivo en centímetros. La constante de 25 cm es una estimación de la "punto cerca de" distancia del ojo-la distancia mínima a la que el ojo humano sano puede enfocar. En este caso, el aumento angular es independiente de la distancia mantenida entre el ojo y la lente de aumento. Si en lugar de la lente se lleva a cabo muy cerca del ojo y el objeto se coloca más cerca de la lente que su punto focal de manera que el observador se centra en el punto próximo, se puede obtener un aumento angular más grande, se aproxima a una interpretación diferente de la de trabajo de este último caso es que la lupa cambia las dioptrías del ojo para que el objeto se puede colocar más cerca del ojo que resulta en un aumento angular más grande.

  • Microscopio: El aumento angular está dada por

 ¿dónde está el aumento del objetivo y la ampliación del ocular. El aumento del objetivo depende de su longitud focal y de la distancia entre el plano focal posterior objetivo y el plano focal del ocular:. La ampliación del ocular depende de su distancia focal y se calcula por la misma ecuación que la de una lente de aumento.

Tenga en cuenta que ambos telescopios astronómicos así como microscopios simples producen una imagen invertida, por lo tanto la ecuación para la ampliación de un telescopio o un microscopio se da a menudo con un signo menos.

Medición de la ampliación telescopio

La medición de la magnificación angular real de un telescopio es difícil, pero es posible utilizar la relación recíproca entre la ampliación lineal y el aumento angular, ya que la ampliación lineal es constante para todos los objetos.

El telescopio se centra correctamente para la visualización de los objetos en la distancia para la cual el aumento angular se va a determinar y, a continuación el objeto de vidrio se utiliza como un objeto de la imagen de la que se conoce como la pupila de salida. El diámetro de este se puede medir utilizando un instrumento conocido como un dynameter Ramsden que consiste en un ocular de Ramsden con los pelos micrómetro en el plano focal posterior. Este se monta delante del ocular del telescopio y se utiliza para evaluar el diámetro de la pupila de salida. Esto será mucho más pequeño que el diámetro de vidrio objeto, que da la ampliación lineal, el aumento angular puede determinarse a partir

.

Ampliación máxima utilizable

Con un telescopio o microscopio, existe un aumento máximo más allá del cual la imagen se ve más grande, pero no muestra más detalles. Se produce cuando el más mínimo detalle, el instrumento puede resolver se amplía para que coincida con el mayor detalle posible el ojo puede ver. Ampliación más allá de esta máxima es a veces llamada "ampliación vacío".

Para un telescopio de buena calidad que operan en buenas condiciones atmosféricas, la ampliación máxima de empleo está limitado por la difracción. En la práctica, se considera que es la abertura 2 en milímetros o 50 de la abertura en pulgadas; así, un telescopio de 60 mm de diámetro tiene una ampliación máxima de empleo de 120.

Con un microscopio óptico que tiene una alta apertura numérica y el uso de aceite de inmersión, la mejor resolución posible es 200 nm correspondientes a un aumento de alrededor de 1200. Sin aceite de inmersión, la ampliación máxima de empleo es de alrededor de 800. Para obtener más detalles, consulte las limitaciones de los microscopios ópticos.

Pequeños telescopios baratos y microscopios en ocasiones se suministran con los oculares que dan aumentos muy superiores es utilizable.

Ampliación y Micron Bar

Desafortunadamente, magnificación podría ser un parámetro engañosa. Depende de un tamaño final de la imagen impresa, y por lo tanto varía con la variación en el tamaño de la imagen. Editores de Diarios y Revistas cambiar el tamaño de forma rutinaria una figura para ajustar la página, por lo que cualquier número aumento previsto en la leyenda de la figura correctos. Escala Bar es una barra de longitud conocida que aparece en la foto. La barra se puede utilizar para mediciones en una imagen. Cuando una imagen se cambia el tamaño de un bar se cambia el tamaño también. Si una imagen tiene un bar, el aumento adecuado puede ser calculada fácilmente. Lo ideal sería que todas las imágenes que tengan la intención de la publicación/presentación deben ser suministrados con una barra de escala, aumento es opcional.