Teodolito

TEODOLITO A PARTIR DE UN MONOCULAR

Renzo. zuluaga; Diego A. Galeano
Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, Medellín 2011-05-29
Resumen.
El artículo describe la construcción de un teodolito a partir de un monocular, teniendo como requisito que el aumento del monocular sea de 8x, para esto se tuvo en cuenta una serie de conceptos de óptica para entender el funcionamiento de unmonocular.

Introducción
A partir de su teoría de la luz y de sus conocimientos químicos, Newton construyó con sus propias manos un telescopio de reflexión. Se lograba así por primera vez disponer de un instrumento que evitase el problema de la aberración cromática y que ofreciese imágenes más nítidas en las observaciones.
A lo largo de las muchas ediciones de la Óptica que circularon en elsiglo XVIII, se fue forjando la imagen de un Newton genial, el gran autor que conseguiría reducir la óptica a la geometría. Legión de seguidores vieron en su obra una agenda para las investigaciones futuras, que se encargaron de que un vasto público comprobase en las demostraciones experimentales lo que Newton había demostrado matemáticamente.
Marco teórico
En este artículo se pretendeconstruir un monocular con lentes que tienen ciertas características apropiadas para utilizarlas en la construcción de un teodolito; que es un instrumento usado principalmente en la topografía. Esta ciencia busca caracterizar terrenos; es decir, busca medir ángulos de puntos que se encuentran a grandes distancias.
Por esta razón se debe tener en cuanta:
La imagen que llegue al ojo debe ser derecha.Debe producir un aumento de 8x o mayor.
Imagen nítida.

Como fuente teórica se usará la ecuación de Gauss para lentes delgadas.

1/p+1/q=1/f (1)

Donde p es la distancia objeto y q es la distancia imagen y f es la distancia focal de la lente delgada.
Caracterización de las lentes

Para lograr el objetivo de la práctica se utilizaron 3 lentes, puesto que con dos no se alcanzael aumento requerido. Para usar las lentes correctamente se debe caracterizarlas. Para conocer las características de las lentes se realizo el siguiente procedimiento:
Tomar un objeto donde los rayos vengan del infinito para que la distancia en donde se forma la imagen sea la misma distancia del foco.

Figura1. Montaje para caracterización de los lentes

Ubicación de las lentes

Parahallar la ubicación de las lentes dentro del monocular y que cumpla las condiciones requeridas, se consideran que los rayos que entran al monocular llegan del infinito debido a que los puntos que se observaran serán lejanos. De la misma manera se considera que los rayos de luz que salen del monocular van a dar al infinito para no generar un esfuerzo en al cristalino del ojo humano y para que deesta manera el cerebro humano intercepte los rayos y genere la imagen en el foco del ojo. Luego de tener esto claro se debe ubicar la tercera lente de tal manera que me produzca un aumento de 8x, para ello se usa la formula (1) y estas otras formulas:

M=-q/p (2)

=1∗2∗3 (3)

Donde M es aumento lateral.

Construcción del monocular

Teniendo en cuenta la ubicación de laslentes obtenidas anteriormente se construye el monocular, usando tubos de pvc y uniones de este mismo material, además para una correcta visión de la imagen en el monocular es importante que dentro de este el fondo sea lo más oscuro posible para evitar reflexiones por el color blanco.

Ubicación de la mirilla.

La mirilla es utilizada en los teodolitos como una base para tomar el puntoexactamente en el centro de la lente y evitar errores a la hora de medir ángulos.

Teodolito.

Para lograr hallar ángulos se utilizarán los siguientes materiales en la construcción del teodolito; dos transportadores, uno medirá ángulos verticales y otro ángulos horizontales en donde la plomada es la que indicara el ángulo vertical. la figura (3) se muestran como se toman los ángulos horizontales....