Autocolimación

La autocolimación es una configuración óptica en la que un haz colimado (de rayos de luz paralelos ) sale de un sistema óptico y se refleja de vuelta al mismo sistema mediante un espejo plano .

Se utiliza para medir pequeños ángulos de inclinación del espejo (véase autocolimador ) o para comprobar la calidad del sistema óptico o de una parte del mismo. Sin embargo, las ópticas de gran apertura se prueban con un corrector nulo, evitando así la fabricación de un espejo plano de gran tamaño.

Una aplicación especial consiste en determinar la distancia focal de una lente divergente : se coloca una fuente de luz a una distancia equivalente al doble de la distancia focal de una lente convergente y una pantalla a la misma distancia en el otro extremo, de manera que la imagen de la fuente de luz sea lo más nítida posible. Una vez logrado esto, se reemplaza la pantalla por un espejo y se inserta la lente divergente entre la lente convergente y el espejo, a una distancia tal que la luz que rebota a través de ambas lentes produzca una imagen nítida sobre el objeto luminoso. Esto ocurre cuando el haz que incide sobre el espejo está colimado. La distancia hallada es la distancia focal (negativa) de la lente divergente.

La luz proveniente de un punto de origen O es colimada (paralela) por una lente objetivo de alta calidad. Si el haz colimado incide perpendicularmente sobre una superficie reflectante plana, la luz se refleja de vuelta a lo largo de su trayectoria original y se enfoca en un punto coincidente con el punto de origen. Si el reflector se inclina un ángulo θ, el haz reflejado se desvía un ángulo 2θ, y la imagen I se desplaza lateralmente desde el origen O. La magnitud del desplazamiento viene dada por d = 2θ f, donde f es la distancia focal de la lente y θ se expresa en radianes. La luz proveniente de una retícula iluminada en el foco de una lente objetivo es dirigida hacia la lente por un divisor de haz . Tras reflejarse en un espejo sobre la pieza de trabajo, la luz regresa a través del autocolimador y pasa por el divisor de haz, formando una imagen de la retícula en el plano de la retícula del ocular . La retícula del ocular y la imagen reflejada de la retícula se observan simultáneamente a través del ocular. La imagen de la retícula objetivo siempre se ve enfocada y con aumento constante en el ocular, independientemente de la distancia entre el autocolimador y la superficie reflectante. Sin embargo, a grandes distancias de trabajo, solo una parte de la retícula objetivo reflejada puede aparecer en el ocular, debido a que los rayos que regresan oblicuamente no entran en el autocolimador. Esto resultará en un rango de medición limitado.

• Física universitaria por Wilson y Buffa