11.02: Lupa 10x

Después del ojo y el cerebro, la lupa 10x (o “lente de mano”) es el instrumento más utilizado por los gemólogos.
Se utiliza para inspeccionar el interior y el exterior de una piedra preciosa, y es el instrumento principal utilizado para la clasificación de claridad de los diamantes.
Se puede comprar una buena lupa 10x por menos de USD 50.00 y un gemólogo debe llevarla consigo en todo momento.

Se recomienda comprar una lupa con una carcasa negra mate alrededor de las lentes para evitar reflejos. Las tripas doradas y cromadas pueden verse bien, pero pueden interferir con los colores.

Acerca de las lentes

Las lentes utilizadas en óptica suelen estar hechas de vidrio de corona y pedernal.
El vidrio corona tiene un índice de refracción entre 1.5 y 1.6 y es de baja dispersión, mientras que el vidrio de sílex puede tener índices de refracción más altos y es altamente dispersivo. Ambos tipos funcionan de manera complementaria y son ampliamente utilizados en lupas gemológicas.

Las lentes se cortan en diferentes formas (convexas, cóncavas y combinaciones) siguiendo los factores de Forma Coddington para obtener la mejor forma. Esto es para eliminar las aberraciones esféricas y cromáticas, que distorsionarían la imagen.
Las mejores formas, sin embargo, no eliminan las aberraciones por completo, por lo tanto, varias lentes (dos o tres) se cementan juntas para un rendimiento óptimo. Estos se denominan lentes compuestos. Las lupas “doblete” tienen 2 lentes mientras que las lupas “triplete” tienen 3 lentes de varias formas cementadas juntas.

Ampliación

El 10x significa que la lupa magnificará una imagen 10 veces, por lo que un cuadrado de 1mm ² parecerá ser de 1cm ².

Las lupas gemológicas vienen en diferentes ampliaciones (desde 3x hasta 30x) y con diferentes campos de visión. Para el uso diario, una lente triplete de 10x con un gran campo de visión (25.4mm) es su mejor opción. Los de mayor aumento suelen tener una menor distancia de trabajo (la distancia entre la lupa y la piedra preciosa).
La lupa estándar de 10x tiene una distancia de trabajo de aproximadamente 2.5 cm, mientras que una lupa de 20x tendrá una distancia de trabajo de 1.25 cm.

Puedes medir cuál es la distancia de trabajo para ti mediante la siguiente fórmula:

\[Working\ distance = \frac{least\ distance\ of\ focus}{10}\]

La “menor distancia de enfoque” es diferente para cada persona. Puedes medirlo sosteniendo una regla al lado de tu ojo (apuntando lejos de ti y la posición cero alineada con tu ojo), luego coloca la uña del pulgar (de la otra mano) cerca frente a tu ojo. Cierra el otro ojo.
Notarás que la uña está fuera de foco. Ahora deslice lentamente su pulgar a lo largo de la regla hasta que la uña de su pulgar esté enfocada con nitidez. Lee el valor de la regla donde el foco está lleno y esa es tu “menor distancia de enfoque” personal. Para mí, el autor original de esta sección, que estaba a 17cm, por lo que mi distancia de trabajo es de 1.7 cm.

Aunque cabría esperar que una lupa de 20x dará una mejor visión del artículo que se examina, ese es solo el caso para usuarios experimentados y solo entonces después de haber examinado primero el objeto con una lente de 10x. La razón de esto es que cuanto mayor sea el aumento, menor será su campo de visión y menor será el margen de enfoque.
Con una lente de 10x tendrás una distancia de trabajo promedio de aproximadamente 2.5 cm con algún margen por debajo y antes. Aunque el enfoque fuera de tu distancia de trabajo no es óptimo, aún puedes ver el área razonablemente bien.
Para una lupa de 20x, esos márgenes son todos la mitad y será extremadamente difícil ver “el panorama general”, haciendo que te pierdas por completo una inclusión en una piedra. Por lo tanto, use la lente manual 20x solo además de la lupa de 10x para una inspección más cercana.

Otra buena razón para usar una lupa de 10x es que es el estándar en la clasificación de claridad para Diamantes.

Aberración cromática

Figura\(\PageIndex{1}\)

La aberración cromática se refiere a la franja de color de la imagen debido a la dispersión dentro de la lente de vidrio. Los bordes exteriores de la lente se refractan más y por lo tanto se producirá más dispersión a partir de los rayos de luz en esos puntos.

Para superar esto, se colocan dos lentes (una bicóncava y otra bicónvexa) de diferentes potencias dispersivas (corona y vidrio de sílex) una al lado de la otra.
Las lupas que se corrigen por aberración cromática se denominan “acromáticas”.

Aberración esférica

Figura\(\PageIndex{2}\)

Las lentes también sufren de distorsión esférica, también causada por diferencias en la refracción en los bordes exteriores de la lente y los rayos que viajan por el centro. Esto da como resultado una visión borrosa y desenfocada.

La corrección se puede lograr agregando una lente con diferentes curvas (como una lente plano-convexa) en la lupa. Una lupa corregida esférica se llama “aplánica”.
Cuando la lupa es a la vez aplánica y acromática, la llamamos “apocromática”.

Lupa doblete

Figura\(\PageIndex{3}\): Dos lentes “doblete”

Las lupas doblete constan de dos lentes (de ahí el nombre “doblete”). Las lentes se corrigen por aberración cromática (acromática) o aberración esférica (aplánica). En la imagen de la izquierda dos lentes (una bicóncava y otra bicónvexa) se colocan cerca una tras otra y se cementan juntas, lo que corregirá la aberración cromática (acromática).
Cuando se utilizan dos lentes donde cada lente tiene una curvatura diferente (cóncavo-convexa o plano-convexa), es una lupa aplánica u oscópica.

Estas lupas son relativamente económicas (menos de USD 10.00) y es mejor que no se utilicen en gemología por las razones señaladas anteriormente.

Lupa tripleta

Figura\(\PageIndex{4}\): Tres lentes “triplete”

La lupa triplete consta de tres lentes cementadas juntas. En la imagen de arriba, se ven tres lentes que conforman una lupa triplete (otras configuraciones son posibles). De izquierda a derecha son:

• Una lente plano-convexa para eliminar la aberración esférica
• Una lente bicóncava
• Una lente biconvexa

Estos dos últimos superan la aberración cromática. Los tres juntos forman una lupa apocromática. Esta es la lupa que necesitarás como gemólogo.

Prueba de la lupa

Puedes probar la aberración cromática de tu lupa observando una fuente de luz blanca a través de tu lupa. Si la imagen permanece blanca (también en el borde exterior) será acromática.
La aberración esférica se puede probar en papel de dibujo cuadrado de mm. Los cuadrados deben permanecer cuadrados en la vista total de su lupa.

Uso adecuado de la lupa 10x

Para tener éxito trabajando con la lente de mano, primero hay que practicar con ella.
Despliegue la lupa y sostenga la carcasa de la lente entre el dedo índice y el pulgar. Coloque la lente justo antes de su ojo (o justo antes de sus gafas), dejando que la parte posterior de su pulgar descanse contra el costado de la nariz para mantener la lupa estable.
Los tres dedos restantes deben estar paralelos o justo debajo de su dedo índice.

Con la otra mano, sostenga un objeto y tráelo frente a la lente. Para asentar el objeto, deje que el pulgar de la mano que sostiene el objeto descanse contra el dedo medio de la mano que sostiene la lupa. Manipule el objeto en un movimiento oscilante mientras mantiene el pulgar y el dedo medio en contacto. Practica esto con varios objetos hasta que tengas una idea de la lupa.
A partir de ahí podrás hacer ejercicio con piedras preciosas sostenidas en pinzas para explorar las características externas e internas de las piedras preciosas. Cuando te encuentres de manos y rodillas buscando piedras que salían de las pinzas, no te alarmes. Todos los gemólogos tienen las rodillas rojas.

Para evitar que tus ojos se esfuercen, trata de mantener ambos ojos abiertos, el ojo sin usar mirando en blanco.

Temas relacionados

• Microscopio

Fuentes

• Gemología 3ª edición (2005) - Peter Read
• Notas de la Fundación Gem-A
• Identificación de gemas fácil 3ª edición (2006) - A. C. Bonanno, Antoinette Matlins