Sistemas ópticos de los faros. La lente de Fresnel

SISTEMAS ÓPTICOS

Los sistemas ópticos sirven para que la luz producida por una fuente determinada se amplifique con el objeto de que pueda ser visible desde mucha distancia.

Como óptica se puede definir el conjunto de elementos reflectantes y refringentes (tales como lentes, prismas y anillos), a través de los cuales los rayos emitidos por una fuente de luz se desvían en la dirección que deseemos.

En 1748, George Louis Leclerc, escritor y naturalista francés, sugirió que las lentes podrían reducir su peso sensiblemente disminuyendo su superficie esférica sin disminuir su potencia. Esta idea fue llevada a la práctica por Fresnel que lo consiguió rebajándola con cortes de la lente en anillos circulares concéntricos consecutivos.

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Augustin Jean Fresnel

Augustin Jean Fresnel (1788-1827) fue un físico francés que contribuyó significativamente a la teoría de la óptica ondulatoria. Estudió el comportamiento de la luz tanto teórica como experimentalmente e inventó una lente menos pesada. Sus trabajos en óptica recibieron durante su vida muy poco reconocimiento público, incluso algunos de sus trabajos no fueron publicados por la Académie des Sciences hasta mucho después de su muerte.

Fresnel era ingeniero del departamento de Puentes y Caminos. De ese departamento dependían los faros. En 1819, fue nombrado Comisario de los faros en Francia. Fresnel, basándose en los experimentos llevados a cabo por George Louis Leclerc y Antoine de Condorcet diseñó un sistema de lentes dióptricas que refractaban la luz para crear un haz horizontal o vertical a partir de un punto de luz ubicado en su eje focal. Esas lentes sustituirían a los espejos de los faros y se denominaron lentes de Fresnel, en honor a él.

La primera lente de Fresnel fue instalada en 1823 en el “phare de Cordouan”, un faro situado en Francia. A partir de ese momento, la lente de Fresnel se convirtió en el tipo de óptica más usado en los faros. El primer fabricante de las lentes de Fresnel fue la empresa «Soleil» de St. Gobain (Francia). A los faros que utilizaron la lente para amplificar la luz se les denominó “faros lenticulares o dióptricos” y a los que usaron reflectores se les denominó “catóptricos”, estos últimos usaban reflectores como el sistema de Lewis.

Las lentes de Fresnel son vidrios tallados o plásticos fabricados de la misma forma cuya misión es hacer que los rayos de luz se comporten al atravesarlas del mismo modo que cuando atraviesan lentes plano convexas. Es un diseño que permite la construcción de lentes de gran apertura y una corta distancia focal sin el peso y volumen de material que debería usar en una lente de diseño convencional.

Cuando las lentes son grandes, su grosor puede hacerse excesivo, haciendo la lente muy pesada y cara. Se pueden mantener los radios de curvatura de las lentes separándolas en anillos circulares. El grosor de la lente en cada anillo es diferente, eliminando el enorme espesor que tendría la lente en el caso de ser sus superficies continúas, mientras que la superficie presenta un aspecto escalonado.

La idea de una lente de Fresnel nunca está en formar una imagen de calidad sino en conseguir de forma barata y poco pesada un sistema colimador-focalizador de luz.

Fuentes bibliográficas

  • Guía multimedia de los faros de España. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento.

Construcción de los faros

La ubicación de los faros determina el tipo de material que se ha de usar en su construcción. Existen diferencias si el faro está ubicado en tierra firme o se erige en el mar.

Construcción en tierra

Las estructuras construidas en tierra firme constan de una torre que alberga el faro y de varias dependencias anejas, entre las que se encuentran las destinadas a viviendas de los torreros y las que sirven para los equipos de sirena y radio.

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Faro de Roquetas
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Faro de Punta de Teno
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Faro de Albir

Construcción en el mar

Las estructuras construidas en el mar por motivos obvios contienen dentro de la misma torre todas las dependencias que en las estructuras de tierra firme son anejas al faro. A pesar de que pueda parecer lo contrario la estructura de todos los faros es la misma.

La altura de las torres de los faros se calcula en función de la altura del terreno donde están situadas y el alcance necesario para la luz. Al considerar la estabilidad de la torre deben tenerse en cuenta: la fuerza del viento y en ocasiones el empuje de las olas.

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Phare Ar-Men
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Phare de Cordouan
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Bell Rock lighthouse
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Chicago Harbor lighthouse

El sistema de iluminación de los faros ha evolucionado igual que la iluminación en el ámbito doméstico. Empezaron por las maderas, luego las velas, a continuación con la revolución industrial se introdujeron el carbón, el aceite, el petróleo y otros gases. Todos estos materiales han sido usados para obtener la luz hasta que se descubrió y se generalizó el uso de la electricidad. En la actualidad, la energía solar es la fuente de energía utilizada en un importante número de faros automatizados.

En España, en el año 1842 se constituyó la Comisión Permanente de Faros. Un órgano colegiado de carácter interministerial cuya misión es emitir un dictamen sobre las señales marítimas de nueva creación o existentes. En el año 1847 se aprobó el primer “Plan de Alumbrado Marítimo de las costas españolas”. Este plan dio lugar a la mayor parte de los faros existentes en nuestro país.

Fuentes Bibliográficas

  • Historia de los faros. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento

Origen de los faros

Origen de la palabra FARO

Un faro es una torre construida junto a la costa que tiene en su parte superior una potente luz para orientar la navegación.

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Dibujo figurado del faro de Alejandría

En la Edad Media, la palabra “faro” identificaba una hoguera que servía como señal. Era un sinónimo de la palabra procedente del árabe “alimara” que significa «ahumada» señal desde una atalaya. Esta palabra también se usó en español.

Orígenes de los Faros

La vista del fuego en tierra firme siempre ha sido un aviso de peligro para los navegantes. Homero en el año 700 a. de C. escribió en la -Odisea- que el uso de fuegos y fulgores servía para guiar a los marineros y para la señalización de tierra a los barcos.

Para facilitar la navegación nocturna se hizo todo lo posible para mantener fuegos permanentes. Esas primeras hogueras dieron paso a los faros. El hombre desde épocas remotas se ha esforzado en conseguir que la iluminación de los faros fuese cada vez mayor y de esa forma garantizar que sus luces se pudieran ver desde mucha más distancia.

Los primeros faros que se conocen eran fuegos de canalizo. Sus principales defectos eran: que la luz no era muy potente y que debían ser atendidos continuamente. Además de estos problemas, había otro, ya que ningún marinero podía afirmar donde estaban ubicados o cuando estaban encendidos. Si a eso le añadimos que los ladrones encendían faros falsos para que los barcos encallasen y así poderlos saquear, no resulta muy difícil pensar que los faros no eran buenos referentes para la navegación.

Hacia el año 290 a. de C. se erigió un faro llamado “El Coloso” en la entrada del puerto de Rodas (Grecia). Era una estatua de bronce del dios del Sol, Helios. Tenía unos 40 metros de altura y el fuego en su parte superior. Fue construida por Cares de Lindos y destruida 80 años más tarde a causa de un terremoto.

El “faro de Alejandría” fue el faro más famoso de la antigüedad. Fue concebido por Ptolomeo Soter alrededor de 290 a. C. El faro tenía una base cuadrada y una torre de unos 100 metros de altura. Fue destruido en el año 1302 por culpa de un terremoto.

Podemos pensar que los primeros en utilizar faros fueron los fenicios y los cartagineses, ya que encendían grandes hogueras en la cima de las torres de vigía para destacar los puntos estratégicos de la costa. Los griegos y los romanos construían torres altas en la entrada de los puertos para señalar donde había tierra.

Los faros o alimaras podían construirse en cualquier punto de la geografía aunque lo más normal era que se aprovechasen los puntos con mejor visibilidad. Si además del faro, se erigía una torre en esos lugares se incrementaba la visibilidad y la defensa. Esas torres defensivas recibieron varios nombres siendo lo más usuales, atalayas y torres de vigía. Las funciones de los faros eran múltiples ya que iban desde avisar a los náufragos a anunciar la partida o desembarco de alguna nave, pero sin lugar a dudas su función primordial era tocar a rebato contra los enemigos llegados por mar.

Fuentes Bibliográficas

  • Historia de los faros. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento

Faro de Tabarca (2ª parte)

Curiosidades

-Debido a que el “faro de Santa Pola” tenía un mayor alcance, el 13 de agosto de 1927 se automatizó el faro de Tabarca con una instalación de acetileno. Con el paso del tiempo se fue suprimiendo la supervisión de los torreros, destinando a uno de los fareros al “faro de la Nao”. En 1943 se abandona por completo el “faro de Nueva Tabarca”. A partir de esa fecha, el faro se agrega al servicio del “faro de Santa Pola”. Este abandono hizo que el faro quedara en unas condiciones ruinosas.

La construcción de planta cuadrada del faro

-El faro ha sido reformado en muchas ocasiones. En el año 1971, debido al mal estado en el que se encontraba, se construyó al lado uno nuevo con una estructura cilíndrica de hormigón armado. En 1983, esa instalación se reemplazó por otra con energía fotovoltaica y paneles solares. Éste tan solo estuvo funcionando hasta 1989, puesto que se recuperó el faro original añadiéndole una nueva linterna y el faro moderno fue demolido.

-En la actualidad, el edificio del faro alberga un laboratorio biológico que sirve a la Reserva Marina de Nueva Tabarca, declarada en 1986.

El faro en una fotografía de 1860

Naufragios

Los naufragios o encallamientos en los alrededores de la isla de Tabarca han sido importantes a pesar de la existencia del faro. Siendo los más importantes los siguientes:

  • 1 de diciembre de 1901, la goleta inglesa Cureka.
  • 1 de enero de 1916, el vapor transatlántico italiano Siena.
  • 7 de enero de 1917, el vapor español Bermeo.
  • 13 de mayo de 1917, el vapor transatlántico italiano Vittorio.
  • 21 de mayo de 1917, el vapor inglés Estrick.
  • 19 de julio de 1917, el vapor inglés Wismenera.
  • 17 de diciembre de 1917, el vapor inglés Menoria.
  • 18 de noviembre de 1922, el vapor Scuti.
Naufragio en la isla de Nueva Tabarca

Vídeo

Fuentes Bibliográficas

  • Ayuda a la navegación marítima. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento.
  • Guía multimedia de los faros de España. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento, 2003.

Faro de Tabarca (1ª parte)

Descripción y ubicación

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Plano de la isla de Tabarca

El faro de Tabarca se encuentra en la isla del mismo nombre. Dicha isla, está en el mar Mediterráneo a unas diez millas de Alicante y a unas tres millas de Santa Pola. La isla es la más grande de toda la Comunidad Valenciana; además es la única que está habitada. En diciembre de 1768, pasó a denominarse Nueva Tabarca tras la liberación de los habitantes por parte de Carlos III, diferenciándola de la isla tunecina de Tabarca.

El faro forma parte del patrimonio arquitectónico de la isla. En el año 1850, el ingeniero Agustín de Elcoro y Berecíbar realizó el proyecto para su construcción. Este ingeniero fue celebre por presentar, también en 1853, el proyecto del ferrocarril entre Madrid y Alicante, y un proyecto para el puerto de Denia. El faro es un edificio de grandes dimensiones. Consta de dos plantas y una torre cuadrada con dos aljibes. Está considerado como un elemento tipo de la ingeniera romántica del siglo XIX.

Historia

El faro se encendió por primera vez el 1 de junio de 1854. Estaba provisto de un aparato óptico de 3.er orden. La construcción del faro supuso un progreso para la isla debido a que la navegación por los alrededores de la misma era peligrosa. La escasa altura de ésta, la abundancia de escollos y arrecifes dificultaban, entre otras cosas, la aproximación a la misma.

El 27 de julio de 1867 se autorizaba a que el faro fuera sede para la formación de nuevos torreros. De esa forma, el 10 de agosto el faro de Tabarca adquirió la categoría de Escuela Práctica de Torreros.

El faro de Tabarca iluminado

En 1871, el ingeniero encargado del servicio del faro propuso una serie de disposiciones para que todos los faros de la costa alicantina tuvieran uniformidad en el encendido y apagado de los mismos. Así, el faro de Tabarca continuará encendido como prescribe la instrucción: un cuarto de hora antes de la puesta de sol a fin de que en este tiempo pueda tomar la luz su completo desarrollo y se apagará como los demás, un cuarto de hora antes de la salida del sol.

La lámpara en un principio era de aceite de oliva, posteriormente se sustituyó por parafina. Finalmente, el 6 de mayo de 1916 se inauguró el alumbrado por incandescencia de petróleo.

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El faro iluminado al atardecer

En la próxima entrada seguiremos aportando datos curiosos sobre este faro.

El naufragio del Sirius cerca del faro de las islas Hormigas (2ª parte)

Datos sobre los pasajeros

Entre el pasaje viajaban muchas personalidades célebres, además de un elevado número de emigrantes italianos y españoles que buscaban la tierra prometida, puesto que la campiña italiana al igual que la península ibérica estaban asoladas por la miseria.

Las cifras exactas de fallecidos se desconocen, ya que existen contradicciones entre las diversas fuentes consultadas. La compañía aseguradora Lloyd’s afirmó en un informe que en el transatlántico -Sirius- viajaban 892 pasajeros y que fallecieron 292 personas.

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Cadáveres de los pasajeros del Sirius

Una tormenta hizo que el buque se hundiera por completo el 21 de agosto, tras permanecer varado sobre la cima del Bajo de Fuera durante dieciséis días. De no haberse precipitado la tripulación, probablemente el número de víctimas habría sido mucho menor.

A punto de hundirse el Sirio

Libros

Vídeos

Fuentes Bibliográficas

  • Región de Murcia Digital. El naufragio del Sirio

El naufragio del Sirius cerca del faro de las islas Hormigas (1ª parte)

Hundimiento del vapor Sirius

El 4 de agosto de 1906 el transatlántico italiano a vapor -Sirio- navegaba frente a las costas de Cabo de Palos en Cartagena, con unas condiciones meteorológicas favorables cuando colisionó contra el Bajo de Fuera en las islas Hormigas.

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El transatlántico Sirius saliendo de un puerto

Este transatlántico fue construido en Glasgow (Escocia) en 1883. Las medidas del barco eran considerables: 115 metros de eslora por 12 metros de manga y 7 metros de puntal. La capacidad de desplazamiento era de 4.200 toneladas. El pasaje estaba acondicionado para 1300 personas, distribuidas de la siguiente forma:

  • 80 personas en primera clase.
  • 40 personas en segunda clase.
  • 1.160 personas en tercera clase.

La tripulación del transatlántico estaba compuesta por ciento veinte personas. El capitán era Giuseppe Piccone, un marino que contaba con una dilatada carrera. Piccone contaba con cuarenta y seis años de navegación y era el capitán decano de la <Compañia Italiana de Navegación>. Este era su último viaje a cargo del -Sirius-, puesto que tenía sesenta y ocho años.

El buque cubría la ruta transoceánica entre Italia y Argentina. Pertenecía a la Compañía General de Navegación Italiana –La Veloce de Genova-. Este recorrido lo realizaba en unos quince días aproximadamente. Había partido del puerto de Génova con destino a Buenos Aires el 2 de agosto. El día 3 atracó en el puerto de Barcelona para recoger pasajeros. No sé sabe por qué viajaba tan cerca de la costa si su próximo destino oficial era Cádiz. Se sabe que atracó en el puerto de Alzira {Valencia} y que allí embarcó a cientos de inmigrantes ilegales. No se puede precisar el número exacto de pasajeros que transportaba. Y finalmente, el día 4 pasaba frente a la costa cartagenera.

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Pescadores locales rescatando a los náufragos

Eran las 4 de la tarde cuando el buque encalló de proa en los salientes de las Islas de las Hormigas. El -Sirius- quedó inclinado sobre la cima del Bajo con la proa fuera del agua y la popa hundiéndose poco a poco. El buque contaba con muy pocos botes salvavidas, eso unido a que en aquella época no eran muchas las personas que sabían nadar hicieron que el pánico cundiera entre la tripulación y el pasaje. Los escasos medios tecnológicos con los que contaba el faro no tuvieron nada que ver con el hundimiento, puesto que la mar estaba completamente en calma y el naufragio se produjo a plena luz del día.

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Estado del -Sirius- tras la colisión

En la próxima entrada seguiremos aportando datos sobre el naufragio del Sirio.

Faro de Cabo de Palos (2ª parte)

Ubicación

El faro de Cabo de Palos se encuentra situado en las últimas estribaciones de la sierra litoral de la ciudad de Cartagena. Aproximadamente a unos ochenta metros sobre el nivel del mar. Cabo de Palos es una península de unos cuatrocientos metros de longitud cercana al Mar Menor en el municipio de Cartagena.

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Ubicación del faro de Cabo de Palos

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Ubicación de los pueblos costeros del Mediterráneo

En la antigüedad, en este lugar hubo un templo consagrado a Baal Hammon, que era el principal dios fenicio adorado por Cartago. Posteriormente, este dios fenicio fue identificado por los romanos como Saturno. De Cabo de Palos, podemos decir también que fue un plácido refugio de los corsarios, puesto que era un lugar resguardado del viento de levante y con muchas calas para fondear.

Naufragios

Cabe destacar entre otros naufragios los de los navíos: Southampton, Nova América y Sirius.

Naufragio del Sirio

Vídeo

Fuentes bibliográficas

  • Guía multimedia de los faros de España. Puertos del Estado. Ministerio de Fomento, 2003.

Faro de Cabo de Palos (1ª parte)

FARO DE CABO DE PALOS

Descripción

Es el faro más importante de la Región de Murcia. Está situado sobre un promontorio rocoso en Cabo de Palos, Cartagena. El faro como lo conocemos en la actualidad fue construido en el año 1864. Este faro no contó con electricidad hasta la década de los años 60, en pleno siglo XX. Este hecho junto con otras circunstancias adversas hizo que frente a sus costas se produjeran numerosos naufragios.

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Perspectiva de la torre del faro de Cabo de Palos. Fotografía de AllYouNeedInMurcia

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El faro de Cabo de Palos visto desde la cala anexa

Inicialmente, el faro estaba destinado a construirse en las Islas Hormigas, a tres millas del extremo del cabo, pero razones económicas y constructivas lo emplazaron dónde había una gran torre vigía que se demolió y cuyos materiales se aprovecharon para construir la nueva torre.

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Panorámica aérea del faro de Cabo de Palos

Su monumentalidad permite compararlo con el “faro de Chipiona” en la provincia de Cádiz, con el que guarda algo más que una simple semejanza. Se llevaron a cabo proyectos para los dos faros, el de Chipiona y el de Cabo de Palos, pero no llegaron a concretarse. Si se hubieran materializado, ambos faros se hubiesen convertido en faros de roca de primera magnitud. El elevado coste de las obras motivó que no fueran construidos.

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La imponente altura de la torre destaca en el horizonte

En la próxima entrada seguiremos aportando datos sobre este emblemático faro.