Resumen

El proceso de conformación experimental dentro de la física presenta innumerables y muy variadas vertientes. Una de ellas, de importancia fundamental, es el desarrollo de instrumentos y técnicas de óptica que ampliaron la visión macro y microscópica del ser humano, para así contar con una nueva forma de interrogar a la naturaleza.

El salto de la observación a simple vista a la visión con la ayuda de instrumentos habría de ser uno de los grandes avances en la historia dela ciencia. Concretamente, la invención del telescopio y del microscopio. Sin embargo, el costo de estos instrumentos resulta elevado por lo que es difícil encontrarlos en escuelas de bajos recursos, es por eso que el objetivo de este proyecto es utilizar los principios de la óptica y avances tecnológicos como los teléfonos celulares para abaratar y enriquecer la construcción de un microscopio y telescopio didáctico que funja como apoyo para la enseñanza de la ciencia.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

En la actualidad la mayoría de los centros públicos o privados no cuentan con los recursos necesarios para poder adquirir o comprar un microscopio o telescopio profesional, ya que éstos  son  de gran costo. También cabe mencionar el hecho de que muchos centros educativos no disponen de un laboratorio propio de física, biología o química, lo cual delimita el proceso de la enseñanza.

Antecedentes

La aplicación de las leyes de la óptica geométrica a la formación de imágenes con lentes y espejos permitió el desarrollo de herramientas que amplían la capacidad natural del ojo.

El microscopio es un sistema de lentes que produce una imagen virtual aumentada de un objeto pequeño. Este término surge en el siglo XVII y deriva de las palabras griegas mikrós (pequeño) y skopéoo (observar).

Se distinguen dos tipos de microscopio, basados en el número de lentes y su posición:

• Microscopio simple: conocido comúnmente “lupa”. Constituido por una sola lente.
• Microscopio compuesto: se constituye por la combinación de dos o más sistemas de lentes convergentes: uno, próximo al ojo del observador (ocular) y el otro próximo al objeto (objetivo).

Un telescopio es un artefacto  que se usa para ver objetos distantes, funciona gracias a que sus lentes logran capturar la mayor cantidad de luz que emite un objeto, luego la enfoca y transmite a l ojo haciendo que los objetos lejanos sean mucho más visibles.

Existen dos tipos de telescopios  que presentan características distintas en cuanto a la forma de capturar y mostrar la luz.

• Refractor: usa dos lentes para enfocar la luz, refracta la luz capturando los rayos paralelos y haciendo que converjan a un mismo punto. El segundo lente se encarga de magnificar la imagen.
• Reflector: no utiliza lentes, en su lugar utiliza espejos para enfocar toda la luz en un solo punto.

El primer telescopio astronómico fue registrado en 1609  por Galileo Galilei, quien logro observar el planeta Júpiter, la Luna y diversas estrellas.

Objetivo

OBJETIVO GENERAL

• Construir un microscopio compuesto y un telescopio reflector de bajo costo utilizando materiales reciclados y un celular.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Describir las características de los dispositivos ópticos (microscopio y telescopio)
• Comprobar la funcionalidad del microscopio y telescopio en la enseñanza de la física u otras ciencias.

Justificación

La enseñanza de la física se basa en despertar el interés de los estudiantes. Una buena forma de hacerlo es acercando a los alumnos a la realidad a través de la realización de experimentos sencillos que de forma lúdica y divertida permitan comprender y aplicar los conocimientos teóricos.

Por ello se decidió construir un microscopio compuesto y un telescopio reflector de bajo costo  para poder utilizarlos en el desarrollo de prácticas escolares.

Hipótesis

Si, aplicamos los principios de la óptica y magnificamos su potencial con la ayuda de la cámara de un celular, lograremos construir dispositivos ópticos de bajo costo que puedan ser utilizados en la enseñanza de la física y las demás ciencias.

Método (materiales y procedimiento)

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

• Lámparas LED´S
• Tensores de banda transformadores
• Tablas de madera
• Acrílico
• Tornillos de varias medidas
• Resortes
• Tuercas de mariposa
• Varilla de metal
• Porta celular
• Una pieza mecánica extraída de una válvula neumática
• Una fresa
• Nylamia
• Una broca
• Una lima plana
• Chaflan
• Pijas
• Lentes
• Brazo porta lentes
• Tubos de PVC
• Codo de PVC
• Espejos pequeños
• Madera
• 20 seguros (2 grandes y 18 pequeños)
• Una manivela
• Oculares
• Parte de un reproductor de DVD
• Motor para reproductor de DVD

PROCEDIMIENTO

1. MICROSCOPIO

• Cortar la madera en forma rectangular para formar la base y la estructura del microscopio
• Fijar la pieza mecánica extraída de una válvula mecánica y adaptarla como platina.
• Armar el circuito eléctrico para las lámparas en la platina
• Con ayuda de los tornillos y los resortes formar una barredora que simule los micrométricos y micrométricos de un microscopio común.
• Poner y fijar el brazo metálico con el ocular a la base
• Probar mediante la observación de diversos objetos.

2. Telescopio

• Pintar el tubo de PVC de color negro mate, en la parte interior
• Hicimos el orificio para el soporte del ocular, después lo sujetamos por medio de tornillos.
• Pusimos en posición el espejo secundario, sujetando su base por medio de tornillos al tubo. Probamos que estuviera bien alineado el soporte del ocular y el espejo secundario. Una vez que quedó bien, volvimos a quitar las piezas, para pintar el tubo del telescopio por fuera de color rojo
• Montamos en una tabla de madera de forma circular el motor, y sobre el motor el sistema de 8 espejos en forma de media parábola, uniendo estas tres piezas con resistol 5000. Probamos que el motor hiciera girar los espejos y generara la parábola completa. También pintamos de negro mate la pieza de madera.
• Recortamos en el otro extremo del tubo del telescopio, un pedazo del tubo, para poder
• Finalmente montamos el tubo del telescopio en una base para poder hacer los movimientos de localización de cuerpos celestes.

Galería Método

Resultados

Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, ya que los dispositivos ópticos funcionaron en su totalidad. Cabe mencionar que el costo para su elaboración no excedió los 300 pesos. Por lo que nuestro proyecto resulta totalmente viable.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Si, se logró elaborar un microscopio y telescopio con materiales reciclados y de bajo costo, optimizando su eficiencia con la ayuda de un celular.

Bibliografía

• Telescopios y estrellas. Malacara H., Daniel y Juan Manuel Malacara D., Fondo de Cultura Económica (FCE) México 1998.
• Periódico La Jornada. Viernes 24 de julio del 2009. Edwin Andrés Quintero et al. Construction of a Newtonian Reflector Telescope of15 cm. Scientia et Technica Año XIV, No 40, Diciembre de 2008. Universidad
• Tecnológica de Pereira. ISSN 0122- 1701.
• http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/057/htm/telescop.htm
• http://www.revistaciencias.unam.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=184%3Ael-telescopio-y-su-historia&catid=42&Itemid=48
• http://ciencia.nasa.gov/astronomia/
• http://www.astromia.com/historia/astroantigua.htm
• http://www.astroelda.com/HTML/HISTORIA/concepciones_cosmologicas.htm
• http://www.ojocientifico.com/3614/fotos-de-las-fases-de-la-luna

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography