https://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/api.php?action=feedcontributions&user=Emmanuel+Jairo+Estrada+Modesto&feedformat=atomluz-wiki - Contribuciones del usuario [es]2024-03-28T14:16:26ZContribuciones del usuarioMediaWiki 1.39.6https://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Ondas:_observaciones&diff=16223Ondas: observaciones2012-04-18T01:11:44Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: /* El efecto de moteado */</p>
<hr />
<div>----<br />
== Texto de titular ==<br />
De lo que se observó en el laboratorio ...<br />
<br />
== reflexión ==<br />
<br />
[[Archivo:Reflexion_luz.png|200px|thumb|left|texto descriptivo]]<br />
<br />
Considerese un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie <br />
de un segundo medio homogéneo, como resultado tenemos que parte de la luz es reflejada y la otra parte entra como un rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no puede ser absorbido.<br />
La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. El plano de incidencia se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia, El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. <br />
<br />
De acuerdo a las leyes de reflexión:<br />
<br />
Cada rayo de la onda incidente y el correspondiente rayo de la onda reflejada forman un plano perpendicular al plano de separación de los medios.<br />
<br />
El ángulo que forma el rayo incidente con la recta normal a la frontera (ángulo de incidencia) es igual al ángulo de esta normal con el rayo reflejado (ángulo de reflexión) <br />
<br />
En el laboratorio el medio considerado fue un prisma, un prisma es un objeto transparente con superficies planas y pulidas no paralelas<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== refracción ==<br />
<br />
Cuando el rayo de luz incidente encuentra otra frontera que conduce a otro medio, parte del rayo se transmite también al segundo medio. Este rayo se desvia en la barrera y se dice que se refracta.<br />
En el caso del prisma como el índice de refracción de una sustancia varía según la longitud de onda, un prisma puede separar las diferentes longitudes de onda contenidas en un haz incidente y formar un espectro.<br />
<br />
<br />
Podemos ilustrar a la refracción con un prisma en donde incidimos rayos de luz roja, verde y azul. Suponemos que la rápidez promedio de la luz roja en el vidrio es menor que en el aire, por lo que se refracta el rayo rojo. Al salir al aire vuelve a tener su rápidez original y viaja en la dirección indicada. La luz verde tarda más en atravesar el vidrio. Como su rápidez es menor se refracta como se indica. La luz azul atraviesa todavia con más lentitud; entonces podemos ver el cambio que presentan los rayos de luz con diferente rápidez.<br />
<br />
[[Archivo:prisma de vidrio.JPG|200px|thumb|left|Prisma de vidrio en donde incidimos rayos de luz]]<br />
<br />
<br />
Ahora, sí solamente tenemos un "prisma de aire" y los rayos de luz, indicamos las trayectorias probables de los rayos, al atravesar el "prisma" y regresar al vidrio.<br />
<br />
[[Archivo:prisma de aire.JPG|300px|thumb|right|posibles trayectorias de los rayos al atravesar el prisma]]<br />
<br />
--[[Usuario:Erika Fragoso Perez|Erika Fragoso Perez]] 18:09 30 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
----<br />
Cuando se incidió la luz del láser al prisma, éste reflejo cierta cantidad de luz y otra la refractó, con un pequeño ángulo de inclinación, tomando como punto de referencia la normal a la superficie en el punto donde se tuvo contacto el haz. Para encontrar ese ángulo aplicamos la ley de Snell:<br />
<br />
<br />
<math>\mathbf{n_1}{sin\theta_{i1}}={n_2}{sin\theta_{t1}}</math><br />
<br />
<math> \theta_{t1} =\arcsin(\frac{{n_1}{sin\theta_{i1}}}{n_2})</math><br />
<br />
<br />
lo que sucede del camino que va del prisma al aire:<br />
<br />
<math>\mathbf{n_3}{sin\theta_{i2}}={n_4}{sin\theta_{t2}}</math><br />
<br />
<math> \theta_{t2} =\arcsin(\frac{{n_3}{sin\theta_{i2}}}{n_4})</math><br />
<br />
<br />
pero sabemos que n1=n3, n2=n4, y que el ángulo transmitido en la primera parte es igual al ángulo incidente en la segunda parte del camino.<br />
<br />
<br />
<math> \theta_{t2} =\arcsin(\frac{{n_3}{sin\theta_{i2}}}{n_4})</math><br />
<br />
<br />
<math> \theta_{t2}=\arcsin\left(\frac{n3}{n4}\sin\left(\arcsin\left(\frac{n1}{n2}\sin\theta_{i1}\right)\right)\right) </math><br />
<br />
<math>\theta_{t2}=\theta_{i1}</math><br />
<br />
Que en este caso parece el mismo ángulo con el cual incidió el láser por primera vez al prisma; ahora bien por la geometría del prisma tenemos que sumarle 45 grados al resultado obtenido para obtener el verdadero ángulo.<br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Ignacio Peralta Martínez|Ignacio Peralta Martínez]] 04:20 6 abr 2012 (UTC)<br />
<br />
== Interferencia ==<br />
<br />
[[Archivo:Interferometro.png|300px|thumb|right|Fig. 3 Interferometro]]<br />
<br />
<br />
Con lo que respecta a interferencia en el laboratorio se observo el efecto de este fenomeno mediante el uso de un disposito conocido como interferómetro de Michelson. El diseño básico del instrumento se muestra en la figura (Fig. 3). Un haz de luz de una fuente ("S") cae sobre un vidrio ligeramente plateado ("A"), el cual divide el haz de luz en dos partes. Estos haz separados son reflajados de vuelta al vidrio ligeramente plateado ("A") por dos espejos ("C" y "D"). Usualmente una placa de compensacion ("B") se inserta dentro del trayecto de una haz para que las dos trayectorias que toman los diferentes haces de luz incluyan y atraviesen el mismo grosor de espejo. El patron de interferencia se observa en "E"<br />
<br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Alejandro Angel Galvan Garcia|Alejandro Angel Galvan Garcia]] 21:57 26 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
== difracción ==<br />
<br />
Difracción es el efecto que aparece sobre un haz de ondas cuando pasa a través de una rendija; la medida en que la difraccion modifica la propagación ''rectilínea'' de las ondas depende del tamaño de la longitud de onda y de la abertura.<br />
Este efecto se puede observar de la siguiente manera:<br />
<br />
<br />
[[Archivo:difraccion_fraunhofer.jpg|center|thumb|400x400px|Figura 4 - Difracción por una rendija]]<br />
----<br />
Donde ω es la separación de la abertura de la rendija, λ se refiere a la longitud de onda y θ es la separación entre las franjas oscuras. Este fenómeno se puede observar colocando una pantalla blanca a una distancia ''d'' de la rendija, las franjas que se ven en la pantalla dependerán de que tan separadas estén las paredes de la abertura, si la abertura se va haciendo muy pequeña, es decir, disminuye, se observan las franjas muy cercanas unas de otras se deteriora su separación, hasta que pueda verse una linea recta oscura (θ decrece); si la distancia de la abertura va aumentando crece la separación de las franjas oscuras (θ aumenta).<br />
<br />
<br />
<references/><br />
ÓPTICA<br />
R.W. Ditchburn<br />
Ed. Reverte, S.A<br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Heidi Isela Francisco Rodriguez|Heidi Isela Francisco Rodriguez]] 02:03 27 mar 2012<br />
<br />
[[categoría:Ondas]]<br />
[[categoría:Cursos]]<br />
<br />
== reflexión total interna ==<br />
<br />
Un rayo de luz propagándose en un medio con índice de refracción <math>\scriptstyle{n_1}</math> incidiendo con un ángulo <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> sobre una superficie sobre un medio de índice <math>\scriptstyle{n_2}</math> con <math>\scriptstyle{n_1 > n_2}</math> puede reflejarse totalmente en el interior del medio de mayor índice de refracción. Este fenómeno se conoce como reflexión interna total o ángulo límite y se produce para ángulos de incidencia <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> mayores que un valor crítico cuyo valor es:<br />
<br />
:<math>\theta_c = \arcsin\frac{n_2}{n_1} \,</math><br />
<br />
En la ley de Snell:<br />
:<math>n_1\sin\theta_1= n_2\sin\theta_2 \,</math><br />
si <math>\scriptstyle{n_1\, > \,n_2}</math>, entonces <math>\scriptstyle{\theta_2 > \theta_1}</math>. Eso significa que cuando <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> aumenta, <math>\scriptstyle{\theta_2}</math> llega a <math>\scriptstyle{\pi\over2}</math> radianes (90°) antes que <math>\scriptstyle{\theta_1}</math>. el rayo refractado (o transmitido) sale paralelo a la frontera. Si <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> aumenta aún más, como <math>\scriptstyle{\theta_2}</math> no puede ser mayor que <math>\scriptstyle{\pi\over 2}</math>, no hay transmisión al otro medio y la luz se refleja totalmente. <br />
<br />
La reflexión es realmente total (100%) y sin pérdidas. Es decir, mejor que los espejos metálicos (plata, aluminio) que solo reflejan 96% de la potencia luminosa incidente.<br />
<br />
[[Archivo:Young.gif|right]]<br />
<br />
--[[Usuario:Antonio de Jesus Jimenez Lopez|Antonio de Jesus Jimenez Lopez]] 23:18 2 abr 2012 (UTC)<br />
<br />
Un cálculo sencillo que podemos hacer en base a lo observado en el laboratorio es calcular el ángulo crítico, siendo vidrio el medio incidente y aire el medio donde se trasmitió el haz reflejado. Tómese <math>\scriptstyle{n_1 = 1.52}</math> para el vidrio y <math>\scriptstyle{n_2 = 1.00} </math> para el aire, entonces usando la relación encontrada arriba para el ángulo crítico tenemos que<br />
<br />
<math>\theta_c = \arcsin(\frac{1.00}{1.52})\approx 0.718\ rad.</math><br />
<br />
[[Archivo:Total_internal_reflection.jpg|left|400x300px|thumb|Reflexión total interna]]<br />
<br />
--[[Usuario:Roberto Verdel Aranda|Roberto Verdel Aranda]] 02:09 27 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
----<br />
<br />
== El efecto de moteado ==<br />
La apariencia granular al reflejarse sobre una superficie difusa es un fenómeno de la coherencia espacial de la luz del láser. Puede observarse fácilmente expandiendo el haz, haciéndolo pasar a través de una lente simple y proyectándolo sobre una pared o sobre una hoja de papel. La interferencia de los frentes de onda dispersos produce una distribución de motas (speckles) de luz en el área iluminada.<br />
Si guiñamos un ojo los granos crecen de tamaño; si nos acercamos a la pantalla los granos se encogen, si nos quitamos las gafas, la distribución permanece en foco perfecto. Si el que está observando mueve su cabeza hacia la derecha y la distribución se mueve también a la derecha, entonces, significa que la persona es hipermétrope, en cambio, si la distribución se mueve a la izquierda entonces la persona es miope.<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 06:33 27 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
==Ángulo Crítico==<br />
Si un haz de luz pasa de un medio con índice de refracción menor a un medio con mayor índice de refracción, como en el caso cuando el haz pasa del aire al vidrio, el rayo refractado se curva acercándose hacia la normal, en el caso contrario el rayo se aleja de la normal. Entonces a un determinado ángulo de incidencia le corresponde un ángulo de refracción de 90° y el rayo refractado saldrá rasante a la superficie de separación de ambos miembros, a este ángulo se le llama ángulo critico o limite. Para los ángulos de incidencia mayores el rayo no será refractado, se produce una reflexión total interna.<br />
<br />
<br />
[[Archivo:AnguloCritico.jpg]]<br />
<br />
--[[Usuario:Aurora Gonzalez|Aurora Gonzalez]] 03:05 27 mar 2012 (UTC)<br />
==Prismas Dispersivos==<br />
Pude observar en el laboratorio que cuando se le hacía incidir el haz al prisma, ésta mostraba<br />
un patrón muy peculiar,se veía como salía el haz después de haber sido desviado de su dirección original en un ángulo,llamado desviación angular.Los prismas sirven como sistema dispersivo;esto ocurre en muchos analizadores de espectro, es decir es capaz de separar, hasta cierto punto, las frecuencias constitutivas en un haz luminoso policromo.<br />
Otra función es la de producir un cambio en la orientación de la imagen o en la dirección de propagación del haz.<br />
--[[Usuario:Federico Espinoza Sosa|Federico Espinoza Sosa]] 21:41 27 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
----<br />
<br />
==Pulsos Ultracortos==<br />
<br />
Los pulsos ultra cortos son a grandes rasgos pequeños trozos de un haz de luz, sin embargo ocurren en lapsos tan pequeños que es imposible detectarlos con nuestros propios ojos (receptores). por este motivo es necesario utilizar equipos sofisticados y sacar el mayor provecho de este fenómeno.<br />
Los pulsos Ultracortos son ideales para medir procesos atómicos que se encuentran en un lapso de tiempo de Picosegundos o Femtosegundos.<br />
<br />
El laboratorio de óptica cuántica de la UAM-I se observaron dos maneras para realizar pulsos de luz muy cortos.<br />
El primero de ellos:<br />
<br />
Se coloco un láser de color verde aproximadamente de 534 manómetros (longitud de onda) y se coloco un material, de manera muy precisa para que en el mínimo movimiento de esta pieza de un material en especial interfiriese con el haz, a este material se le aplico una corriente electrictrica, a lo que este respondió con vibraciones proporcionales a la antes mencionada. de esta manera se crearon pulsos mas y mas cortos hasta que fue imposible detectarlo con nuestros ojos y gracias a un receptor altamente sofisticado se nos convenció del hecho de ser pulsos cortos y no un haz de luz continuo <br />
<br />
En el segundo caso se efectúan sumas de ondas en un sistema mucho más complejo y el haz de luz ya no sale como tal, del láser sino como pulsos Ultracortos. (Observado en una plática diferente a la que fue presentada a todo el grupo)<br />
--[[Usuario:José García Hernández|José García Hernández]] 07:57 30 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
<br />
== Lentes ==<br />
<br />
En cuanto a los lentes; podemos hablar de dos: el divergente y el convergente.<br />
Sabemos que los rayos se desvian, al atravesar un bloque de vidrio.<br />
<br />
En este arreglo de bloques de vidrio podemos ver como se desvian los rayos de luz al pasar por dicho arreglo.<br />
<br />
[[Archivo:LENTE CONVERGENTE.JPG|200px|thumb|left|Esquemas de lente convergente]]<br />
<br />
Este comportamiento es similar cuando en lugar de un arreglo tenemos un lente convergente. Porque los rayos convergen.<br />
<br />
El lente convergente se usa para corregir la hipermetropía.<br />
<br />
Por ultimo presentamos otro arreglo de bloques de vidrio y observaremos como se desvian los rayos de luz al pasar pór dicho arreglo.<br />
<br />
[[Archivo:LENTE DIVERGENTE.JPG|300px|thumb|right|Esquemas de lente divergente]]<br />
<br />
Este comportamiento es similar cuando en lugar de un arreglo como el anterior, tenemos un lente divergente. Porque los rayos divergen.<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
El lente divergente se usa para arreglar la miopía.<br />
<br />
--[[Usuario:Erika Fragoso Perez|Erika Fragoso Perez]] 18:37 30 mar 2012 (UTC)<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== EL ARCO IRIS ==<br />
<br />
El ARCO IRIS es la exhibición mas espectacular del espectro de la luz blanca en la naturaleza. Las condiciones requeridas para la aparición de este fenómeno, son que el Sol esté brillando en alguna parte del cielo y la lluvia esté cayendo en la parte opuesta. Dando uno la espalda al Sol, se pueden ver arcos de círculos, el arco iris primario brillante, y, a veces, el arco iris secundario, más débil, con los colores invertidos. Vistos desde alguna altura conveniente o desde un avión, estos arcos pueden formar círculos completos, cuyo centro común esta situado es la dirección de la sombra del observador.<br />
<br />
La teoría elemental del arco iris fue dada primero por Antonius de Demini en el año de 1611 y, posteriormente, desarrollado con mayor exactitud por Descartes. Las características generales de los arcos primario y secundario son explicadas satisfactoriamente al considerar solo la reflexión y la refracción de la luz por una gota esférica de lluvia. Para comprender como se produce el fenómeno, concentremos primero nuestra atención en una sola gota de lluvia. Se muestra un rayo de luz solar entrando entrando en una gota de lluvia por un punto A, cerca de su parte superior. En este punto, algo de luz se refleja, y el resto se refracta dentro de la esfera liquida. En esta primera refracción la luz se dispersa en sus colores espectrales, el color violeta es el que se desvía más, y el rojo el que se desvía menos.<br />
<br />
Llegando al lado opuesto de la gota, cada color es parcialmente refractado hacia afuera (dentro del aire), y en parte reflejado hacia atrás (dentro del liquido). Alcanzando la superficie en el límite inferior, cada uno de los colores es otra vez reflejado y refractado. Esta segunda refracción es muy similar a la de un prisma, en donde la refracción en la segunda superficie aumenta la dispersión ya producida en la primera. Ésta es la trayectoria de la luz en las miles de gotas que producen el brillante arco iris primario. <br />
<br />
--[[Usuario:Antonio de Jesus Jimenez Lopez|Antonio de Jesus Jimenez Lopez]] 19:29 3 abr 2012 (UTC)<br />
<br />
<br />
----<br />
<br />
Los arco iris existen debido al hecho de que las gotas de lluvia dispersan la luz preferentemente hacia ciertas direcciones. El efecto que produce esta dispersión es el de hacer que el cielo se vea más brillante en una determinada región. Este brillo lo conocemos como un arco iris, y sus colores son generados por los diferentes índices de refracción de los mismos.<br />
<br />
<br />
Una manera de entender la forma en la que se generan los arco iris es con un problema-ejemplo:<br />
<br />
<br />
'''''Si asumimos que el índice de refracción del agua es 4/3 y que las gotas de lluvia son esféricas, el objetivo es demostrar que la ubicación del arco iris primario es de aproximadamente 42° por encima de la línea horizontal que separa al Sol y al observador. ¿Cuál sería el ángulo del segundo arco iris? Incluso los arco iris triples existen, aunque son difíciles de ver. ¿Dónde estaría el tercero?'''''<br />
<br />
'''Arco iris primario'''<br />
<br />
La dirección preferida que toma la luz cuando se dispersa depende de cuántas reflexiones el rayo de luz realiza dentro de la gota de lluvia. Primero consideremos el caso de una sola reflexión interna, como se muestra en la figura de abajo. El rayo de luz se refracta hacia el interior de la gota de lluvia, luego se refleja dentro de ella, y posteriormente se refracta de regreso al aire. Definamos entonces a β y ϕ como los ángulos mostrados en la figura; además se muestra lo que sería 2β y 2β-ϕ<br />
<br />
<center>[[Archivo:Arco_01.png]]</center><br />
<br />
¿Cómo es ϕ en función de β? La expresión de Snell en los puntos de refracción nos da<br />
<br />
<br />
<center><math>\sin(2\beta -\phi)=\frac{4}{3} \sin\beta \qquad (1)</math></center><br />
<br />
<br />
Despejando a ϕ para dejarla en función de β resulta en<br />
<br />
<br />
<center><math>\phi = 2\beta - \arcsin(\frac{4}{3} \sin\beta) \qquad (2)</math></center><br />
<br />
<br />
La gráfica ϕ vs β se ve de la siguiente forma:<br />
<br />
<br />
<center>[[Archivo:Arco_02.png]]</center><br />
<br />
<br />
'''Nota:''' Hay que resaltar que β no puede ser más grande que <math>\arcsin(4/3)\approx 48.6^o</math> porque esto resultaría en el arcsin de un número mayor que 1. 48.6° es el ángulo crítico para la interfase aire/agua.<br />
<br />
<br />
De la gráfica podemos observar que ϕ tiene un máximo de aproximadamente <math>\phi_{max} \approx 20^o</math> a un <math>\beta_{max}\approx 40^o</math>. Para ser más precisos, podemos calcular dϕ\dβ=0. El resultado de esta operación es<br />
<br />
<br />
<center><math>0=2-\frac{\frac{4}{3}\cos\beta}{\sqrt{1-\frac{16}{9}\sin^2\beta}} \qquad (3)</math></center><br />
<br />
<br />
Elevando al cuadrado y utilizando la identidad <math>\cos^2\beta=1-\sin^2\beta</math> tenemos<br />
<br />
<br />
<center><math>\sin\beta_{max}=\sqrt{\frac{5}{12}} \qquad \Longrightarrow \qquad \beta_{max}\approx 40.2^o \qquad (4)</math></center><br />
<br />
<br />
Sustituyendo este valor en la ecuación (2) nos da como resultado<br />
<br />
<br />
<center><math>\phi_{max}\approx 21.0^o \qquad (5)</math></center><br />
<br />
<br />
La importancia de este máximo no radica en que es el valor más grande de ϕ, sino que la pendiente de ϕ(β) es igual a cero, lo cuál significa que hay muchos valores diferentes de β que producen esencialmente el mismo valor (<math>\approx 21^o</math>) de ϕ. La luz, entonces, se puede decir que se "enfoca" en el ángulo <br />
<br />
<br />
<center><math>2\phi_{max}\approx 42^o \qquad (5)</math></center><br />
<br />
<br />
por lo que el cielo parece ser más brillante a este ángulo (relativo a la línea horizontal entre el Sol y el observador). Esta brillantez es el arco iris que el observador ve. El razonamiento detrás de esto es tal vez más claro si se dibuja un diagrama con el ángulo de entrada de los rayos constante(que por cierto es el caso, pues todos los rayos del Sol son paralelos). Un dibujo más o menos bien hecho se muestra abajo. La línea gruesa es la trayectoria con el ángulo máximo de 2ϕ de 42°. Se puede ver que los ángulos salientes se amontonan hacia este ángulo:<br />
<br />
<br />
<center>[[Archivo:Arco_03.png]]</center><br />
<br />
<br />
Lo anterior explica por qué el arco iris se encuentra donde está, ¿pero por qué vemos colores diferentes? Los colores se crean por el hecho de que diferentes longitudes de onda en la luz tienen diferentes índices de refracción para la frontera entre el aire/agua. A un extremo del espectro de luz visible, la luz violeta tiene un índice de 1.344, y al otro extremo, la luz roja tiene un índice de 1.332. Si consideramos estos valores en los cálculos de arriba en lugar del "4/3", encontraremos que la luz violeta aparece a un ángulo de <math>2\phi_{v-max} \approx 40.5^o</math>, y la luz roja aparece a un ángulo <math>2\phi_{r-max}\approx 42.2^o</math>. Ya que el rojo aparece a un ángulo más grande, es ,por lo tanto, el color que se encuentra en la parte más alta del arco iris; el violeta está al fondo, y longitudes de onda intermedias se sitúan entre los dos. El que el rojo se encuentre en la cima puede ser explicado por el hecho de que 21° es el valor máximo de ϕ.<br />
<br />
<br />
Existe otra consecuencia para el hecho de que 21° es el valor de máximo para ϕ. Es posible para una gota de lluvia dispersar luz a valores de 2ϕ más pequeños que 42° (para una reflexión interna), pero imposible para ángulos más grandes. En consecuencia, la región en el cielo debajo de un arco iris parece ser más brillante que la región por encima del arco iris. Incluso si sólo los efectos de "enfoque" aparecen a la derecha de un arco iris, la simple dispersión de luz para valores de 2ϕ más pequeños que 42° hacen que este efecto de "más brillo" debajo del arco iris se lleve a cabo.<br />
<br />
<br />
Un arco iris es un poco más ancho que los aproximadamente 2° que encontramos, debido a que el Sol no es una fuente de luz puntual. El Sol delimita un ángulo de más o menos 0.5 grados, que agrega 0.5 grados al ancho del arco iris. Además, los colores del arco iris están algo difuminados en una escala de medio grado, por lo que de todas formas el arco iris no estaría tan definido si el Sol fuera una fuente de luz puntual.<br />
<br />
<br />
'''Arco iris secundario'''<br />
<br />
<br />
Ahora consideremos al arco iris secundario. Este arco iris se origina debido a que en la luz puede presentarse dos reflexiones dentro de la gota de lluvia antes de que se refracte de regreso hacia afuera. Este escenario se muestra abajo, donde se define β, los ángulos 180°-2β y 90°-β, y luego el ángulo 3β-90°.<br />
<br />
<br />
<center>[[Archivo:Arco_04.png]]</center><br />
<br />
<br />
La expresión de Snell en los puntos de refracción nos da<br />
<br />
<br />
<center><math>\sin(3\beta - 90^o + \phi)=\frac{4}{3}\sin\beta \qquad (7)</math></center><br />
<br />
<br />
Despejando a ϕ de la ecuación tenemos<br />
<br />
<br />
<center><math>\phi=90^o -3\beta + \arcsin(\frac{4}{3}\sin\beta) \qquad (8)</math></center><br />
<br />
<br />
Haciendo la derivada para encontrar el valor extremo (que es un mínimo en esta ocasión) nos da<br />
<br />
<br />
<center><math>\sin\beta_{min}=\sqrt{\frac{65}{128}} \qquad \Longrightarrow \qquad \beta_{min}\approx 45.4^o \qquad (9)</math></center><br />
<br />
<br />
Sustituyendo este valor en la ecuación (8), tenemos<br />
<br />
<br />
<center><math>\phi_{min}\approx 25.4^o \qquad (10)</math></center><br />
<br />
<br />
Usando el mismo razonamiento que con el arco iris primario, vemos que la luz se enfoca a un ángulo de <math>2\phi_{max}\approx 51^o</math>, por lo que el cielo es más brillante a este ángulo. <br />
<br />
<br />
El hecho de que ϕ(β) tiene un mínimo en lugar de un máximo significa que el arco iris se invierte, con la luz violeta ahora en la parte más alta. Más preciso, si hacemos el cálculo con las ecuaciones de arriba pero ahora con los índices de refracción del rojo y el violeta en lugar del "4/3", encontraremos que la luz violeta aparece a un ángulo de 53.8°, y la luz roja aparece a un ángulo de 50.6°. El esparcimiento (ancho) aquí es un poco más grande que el del arco iris primario.<br />
<br />
<br />
El arco iris secundario es ligeramente más transparente que el primario por tres razones. La primera, que el mayor esparcimiento con respecto al primario significa que la luz se distribuye en un área más grande. La segunda, que cierta luz adicional se pierde cuando sucede la segunda reflexión interna. Y la tercera, el ángulo con respecto a la normal cuando el rayo de luz hace contacto con la gota de lluvia es mayor para el arco iris secundario; para el arco iris primario era <math>2\beta-\phi \approx 59^o</math>, mientras que para el arco iris secundario es <math>3\beta-90°+\phi \approx 72^o</math>.<br />
<br />
<br />
<center>[[Archivo:Arco_05.png]]</center><br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Roberto Martínez Sosa|Roberto Martínez Sosa]] 06:10 8 abr 2012 (UTC)<br />
<br />
==Laser Nd:YAG==<br />
<br />
[[Archivo:Nivelesdeenergía.gif|thumb|350px|'''fig. 1''' Niveles de energía del Nd:YAG]]<br />
Los láseres de Nd:YAG (Y<sub>3</sub>Al<sub>5</sub>O<sub>12</sub>) sin duda son los láseres de estado-solido mas usados del mundo, divido a su versatilidad, por sus buenas propiedades térmicas y mecánicas, como es su alta conductividad térmica. Ademas el YAG arroja una estrecha linea de fluorescencia.<br />
<br />
Al ser un laser de estado solido se debe bombear, que pase de un nivel de energía mayor a uno menor el cristal de Nd:YAG como se muestra en la fig. 1, esta acción provoca que irradie un haz de 1064nm. el método de bombeo es irradiar el cristal normalmente con un diodo para producir un haz continuo o con una luz flash para un haz de pulsos con una longitud de onda de 0.73μm o de 0.8μm (ver fig. 1). Para poder amplificar el haz se usa un arreglo de espejos y lentes para re-inyectar una parte de la señal.Si bien un láser de Nd:YAG emite un haz infrarrojo (1064nm) el que se vio en el laboratorio era verde, esto sucede cuando al haz emitido se se le genera el segundo armónico con un cristal no lineal.<br />
<br />
[[Archivo:LáserNd-YAG.jpg|thumb|350px|'''fig. 2''' Esquema de un láser Nd:YAG que emite a 532nm]]<br />
La generación del 2° armónico del láser Nd:YAG tiene como finalidad la producción de un nuevo láser cuya longitud de onda es la mitad de la del láser inicial como se observa en la fig. 2 que en este caso se usa un cristal no lineal de triborato de litio (LiB<sub>3</sub>O<sub>5</sub>) LBO para generar el segundo armónico del haz de 1064nm y generar un nuevo haz de 532nm, este método es el mas utilizado para hacer un láser verde en el mercado, incluyendo a los apuntadores láseres verdes.<br />
<br />
Esta generación del segundo armónico sucede cuando se le hace incidir al cristal no lineal el haz lo que provoca que gracias al campo eléctrico de la onda se genere un momento bipolar y cuando el campo eléctrico es muy grande las características no lineales del material cobran importancia y generan el armónico que en este caso el segundo.<br />
<br />
Entre los usos que se le da a este tipo de láseres sobresalen los oftalmológicos y los químicos y físico con el cual se pueden medir propiedades de un fenómeno de poca duración.<br />
<br />
--[[Usuario:Julio Andrés Iglesias Martínez|Julio Andrés Iglesias Martínez]] 20:41 3 abr 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16222Optica: El ojo humano2012-04-18T01:09:11Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Anteojos ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos (Fig. 6).<br />
[[Archivo:Imgmiopia.jpg|300px|thumb|left|Fig. 6"Ojo miope corregido con una lente negativa"]]<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
La '''hiperopia''' (''hipermetropía'') es el defecto que hace que el ojo relajado enfoque la imagen de objetos muy lejanos detrás de la retina. Un ojo hipermétrope puede ver con claridad los objetos simplemente aumentando su potencia mediante acomodación, pero entonces el ojo nunca estará relajado. La '''vista lejana''', como podría llamarse, a menudo se debe a un acortamiento del eje antero-posterior del ojo (el cristalino se halla demasiado cerca de la retina). Para aumentar la refracción de los rayos, se coloca una lente positiva enfrente del ojo. Fig.7.<br />
[[Archivo:Hipermetropialentes.png|300px|thumb|right|Fig.7 "Ojo hipermétrope corregido con una lente positiva"]]<br />
<br />
Supongamos que el punto próximo de un ojo hipermétrope sea de 125 cm. Para qu un objeto a +25 cm tenga su imagen en <math>s_{l}=-125\mathrm{cm}</math>, de tal forma que pueda verse como si el ojo estuviera normal, la distancia focal deberá ser<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{-1.25}+\frac{1}{0.25}=\frac{1}{0.31}</math></center><br />
o <math>f=0.31\mathrm{m}</math> y <math>\mathfrak{D}=+3.2\mathrm{D}</math><br />
La lente correctiva posibilita que el ojo relajado vea los objetos en el infinito. La persona hipermétrope puede "ver" cómodamente el punto lejano, y cualquier lente puesta en un punto cualquiera delante del ojo con una distancia focal oportuna valdrá.<br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16112Optica: El ojo humano2012-04-03T19:53:04Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
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== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos (Fig. 6).<br />
[[Archivo:Imgmiopia.jpg|300px|thumb|left|Fig. 6"Ojo miope corregido con una lente negativa"]]<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
La '''hiperopia''' (''hipermetropía'') es el defecto que hace que el ojo relajado enfoque la imagen de objetos muy lejanos detrás de la retina. Un ojo hipermétrope puede ver con claridad los objetos simplemente aumentando su potencia mediante acomodación, pero entonces el ojo nunca estará relajado. La '''vista lejana''', como podría llamarse, a menudo se debe a un acortamiento del eje antero-posterior del ojo (el cristalino se halla demasiado cerca de la retina). Para aumentar la refracción de los rayos, se coloca una lente positiva enfrente del ojo. Fig.7.<br />
[[Archivo:Hipermetropialentes.png|300px|thumb|right|Fig.7 "Ojo hipermétrope corregido con una lente positiva"]]<br />
<br />
Supongamos que el punto próximo de un ojo hipermétrope sea de 125 cm. Para qu un objeto a +25 cm tenga su imagen en <math>s_{l}=-125\mathrm{cm}</math>, de tal forma que pueda verse como si el ojo estuviera normal, la distancia focal deberá ser<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{-1.25}+\frac{1}{0.25}=\frac{1}{0.31}</math></center><br />
o <math>f=0.31\mathrm{m}</math> y <math>\mathfrak{D}=+3.2\mathrm{D}</math><br />
La lente correctiva posibilita que el ojo relajado vea los objetos en el infinito. La persona hipermétrope puede "ver" cómodamente el punto lejano, y cualquier lente puesta en un punto cualquiera delante del ojo con una distancia focal oportuna valdrá.<br />
<br />
<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16111Optica: El ojo humano2012-04-03T19:48:39Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
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<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos (Fig. 6).<br />
[[Archivo:Imgmiopia.jpg|300px|thumb|left|Fig. 6"Ojo miope corregido con una lente negativa"]]<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
<br />
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<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
La '''hiperopia''' (''hipermetropía'') es el defecto que hace que el ojo relajado enfoque la imagen de objetos muy lejanos detrás de la retina. Un ojo hipermétrope puede ver con claridad los objetos simplemente aumentando su potencia mediante acomodación, pero entonces el ojo nunca estará relajado. La '''vista lejana''', como podría llamarse, a menudo se debe a un acortamiento del eje antero-posterior del ojo (el cristalino se halla demasiado cerca de la retina). Para aumentar la refracción de los rayos, se coloca una lente positiva enfrente del ojo. Fig.7.<br />
[[Archivo:Hipermetropialentes.png|300px|thumb|right|Fig.7 "Ojo hipermétrope corregido con una lente positiva"]]<br />
<br />
Supongamos que el punto próximo de un ojo hipermétrope sea de 125 cm. Para qu un objeto a +25 cm tenga su imagen en <math>s_{l}=-125\mathrm{cm}</math>, de tal forma que pueda verse como si el ojo estuviera normal, la distancia focal deberá ser<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{-1.25}+\frac{1}{0.25}=\frac{1}{0.31}</math></center><br />
o <math>f=0.31\mathrm{m}</math> y <math>\mathfrak{D}=+3.2\mathrm{D}</math><br />
La lente correctiva posibilita que el ojo relajado vea los objetos en el infinito. La persona hipermétrope puede "ver" cómodamente el punto lejano, y cualquier lente puesta en un punto cualquiera delante del ojo con una distancia focal oportuna valdrá.<br />
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--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16109Optica: El ojo humano2012-04-03T19:26:35Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
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<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos (Fig. 6).<br />
[[Archivo:Imgmiopia.jpg|300px|thumb|left|Fig. 6"Ojo miope corregido con una lente negativa"]]<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
La '''hiperopia''' (''hipermetropía'') es el defecto que hace que el ojo relajado enfoque la imagen de objetos muy lejanos detrás de la retina. Un ojo hipermétrope puede ver con claridad los objetos simplemente aumentando su potencia mediante acomodación, pero entonces el ojo nunca estará relajado. La '''vista lejana''', como podría llamarse, a menudo se debe a un acortamiento del eje antero-posterior del ojo (el cristalino se halla demasiado cerca de la retina). Para aumentar la refracción de los rayos, se coloca una lente positiva enfrente del ojo. Fig.7.<br />
[[Archivo:Hipermetropialentes.png|300px|thumb|right|Fig.7 "Ojo hipermétrope corregido con una lente positiva"]]<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Hipermetropialentes.png&diff=16108Archivo:Hipermetropialentes.png2012-04-03T19:18:09Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16107Optica: El ojo humano2012-04-03T19:05:09Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos (Fig. 6).<br />
[[Archivo:Imgmiopia.jpg|300px|thumb|left|Fig. 6"Ojo miope corregido con una lente negativa"]]<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
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<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Imgmiopia.jpg&diff=16106Archivo:Imgmiopia.jpg2012-04-03T19:01:35Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16104Optica: El ojo humano2012-04-03T18:54:06Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
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<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Presbicia ==<br />
El fenómeno de acomodación nos permite enfocar con claridad objetos cercanos cambiando la potencia dióptrica del cristalino por medio de los músculos ciliares. El poder de acomodación se va perdiendo con la edad. Conforme pasa el tiempo el cristalino pierde paulatinamente su flexibilidad haciéndose cada vez más difícil enfocar en la retina objetos cercanos al ojo. Este defecto que comienza a ser apreciable después de los 40 y los 50 años de edad, se llama presbicia, y popularmente recibe el nombre de vista cansada<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
la miopía es la condición donde el foco de los rayos paralelos se halla enfrente de la retina. Las imágenes de objetos distantes caen enfrente de la retina, el punto lejano está más cerca que el infinito y todos los puntos más alejados de él aparecerán borrosos. Esta es la razón por la cual la miopía a veces recibe el nombre de vista corta. Mientras más grande sea la miopía, más corta será la distancia a la que los objetos aparezcan bien definidos<br />
Debido a esto, la lente de las gafas debe proyectar imágenes relativamente cercanas de objetos distantes, por ésta razón se introduce una lente negativa que hará diverger ligeramente los rayos.<br />
<br />
Supongamos que un ojo tenga un punto lejano de 2 m. No habrá ningún problema si la lente de las gafas acercara los objetos distantes a más de 2 m. Si la imagen virtual de un objeto en el infinito se forma con una lente cóncava a 2 m, el ojo verá el onjeto claramente con el cristalino sin acomodación. Utilizando la aproximación para lentes delgadas tenemos<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{s_{0}}+\frac{1}{s_{l}}=\frac{1}{\infty}+\frac{1}{-2}</math></center><br />
y <math>f=-2\mathrm{m}</math> mientras que <math>\mathfrak{D}=\frac{1}{-2}\mathrm{D}</math>. <br />
<br />
En estos cálculos se pasa por alto la distancia entre la lente correctiva y el ojo, de hecho, se aplica más a las lentes de contacto que a las gafas. Por lo general la separación entre la lente y el ojo se hace igual a la distancia del primer punto focal del ojo a la córnea.<br />
----<br />
<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16054Optica: El ojo humano2012-03-30T17:21:51Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
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<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
<br />
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== Hipermetropía-Lentes positivas ==<br />
--[[Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto|Emmanuel Jairo Estrada Modesto]] 17:21 30 mar 2012 (UTC)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16053Optica: El ojo humano2012-03-30T17:19:51Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)</math><br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
<br />
Un ojo emétrope es capaz de enfocar rayos paralelos sobre la retina mientras se halla en la condición de relajamiento, es decir, esa condición cuyo segundo punto focal se encuentra en la retina. Para el ojo sin acomodación, el '''punto lejano''' es el punto objeto cuya imagen se halla en la retina. Por el contrario, cuando el punto focal no se halla en la retina, el ojo es amétrope (padece, por ejemplo, hipermetropía, miopía o astigmatismo)<br />
----<br />
<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
<br />
----<br />
<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16051Optica: El ojo humano2012-03-30T16:48:40Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
Podemos sentir hacia dónde nos movemos considerando, de manera aproximada, que cada superficie de una lente desvíe los rayos entrantes. Una lente convexa que desvíe fuertemente los rayos en ambas superficies tiene una distancia focal corta y un gran potencial dióptrica. La distancia focal para dos lentes delgadas en contacto viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}</math></center><br />
<br />
Esto significa que la potencia combinada es la suma de las potencias individuales, es decir<br />
<center><math>\mathfrak{D}=\mathfrak{D_{1}}+\mathfrak{D_{2}}</math></center><br />
<br />
Entonces, una lente convexa con <math>\mathfrak{D_{1}}=+10\mathrm{D}</math> que esté en contacto con una lente negativa de <math>\mathfrak{D_{2}}=-10\mathrm{D}</math> da como resultado <math>\mathfrak{D}=0</math>; la combinación se comporta como una lámina paralela de vidrio. Asimismo, podemos imaginar una lente, por ejemplo, una lente doble convexa, si estuviera compuesta de dos lentes plano-convexa en contacto íntimo con una otra. La potencia de cada una de ellas es, para la primera lente plano-convexa(<math>R_{2}=\infty)<br />
<center><math>\mathfrak{D_{1}}=\frac{(n_{l}-1)}{R_{1}}</math></center><br />
mientras que para la segunda<br />
<center><math>\mathfrak{D_{2}}=\frac{(n_{l}-1)}{-R_{2}}</math></center><br />
Estas expresiones pueden definirse igualmente bien proporcionando las ''potencias de las superficies respectivas'' de la doble lente convexa inicial. Dicho de otro modo, ''la potencia de cualquier lente delgada es igual a la suma de las potencias de sus superficies''.<br />
<br />
La potencia del cristalino ''rodeado por aire'' es alrededor de +19D. La córnea proporciona aproximadamente +43 de las +58.6 dioptrías totales del ojo intacto sin acomodación.<br />
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<br />
== Miopía-Lentes negativas ==<br />
<br />
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<br />
== Hipermetropía-Lentes positivas ==</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16043Optica: El ojo humano2012-03-30T15:23:44Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
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<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
<br />
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== Miopía-Lentes negativas ==<br />
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== Hipermetropía-Lentes positivas ==</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16042Optica: El ojo humano2012-03-30T15:15:17Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center><br />
su potencia es<br />
<center><math>\mathfrak{D}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16041Optica: El ojo humano2012-03-30T15:13:46Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
<br />
El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
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== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>. Por ejemplo, si una lente convergente tiene una distancia focal de + 1 metro, su potencia es +1D; con una distancia focal de -2 metros (una lente divergente) <math>\mathfrak{D}=\frac{-1}{2}\mathrm{D}</math>.<br />
Ya que una lente delgada de índice <math>n_{l}</math> en el aire tiene una distancia focal que viene dada por<br />
<center><math>\frac{1}{f}=(n_{l}-1)(\frac{1}{R_{1}}-\frac{1}{R_{2}})</math></center></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16040Optica: El ojo humano2012-03-30T15:01:35Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]<br />
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El punto más cercano que un ojo puede enfocar se denomina '''punto próximo'''. En un ojo normal podría ser de 7 cm para un adolescente, 25 cm par un adulto joven y aproximadamente de 100 cm para una persona de mediana edad. Al diseñar instrumentos visuales se tiene en cuanta este fenómeno de tal manera que el ojo no haga esfuerzos innecesarios.<br />
<br />
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<br />
== Gafas ==<br />
Las gafas fueron inventadas probablemente durante el siglo XIII, quizás en Italia. Se trataba de lentes biconvexas, un poco distintas a la lupa o a la lente de leer portátiles. Curiosamente, todavía en el siglo XVIII no se consideraba correcto llevar gafas en público tanto es así que son muy escasas las personas que aparecen en las pinturas de esa época con las gafas puestas.<br />
<br />
En la óptica fisiológica se habla habitual y oportunamente de la '''potencia dióptrica''', <math>\mathfrak{D}</math>, de una lente que es simplemente el inverso de la distancia focal. Cuando <math>f</math> se expresa en metros, la unidad de potencia es el inverso del metro o ''dioptria'', representado por el símbolo <math>\mathrm{D}:1 m^{-1}=1\mathrm{D}</math>.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16036Optica: El ojo humano2012-03-30T14:14:43Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante (Fig. 5)<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|Fig. 5 "la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16035Optica: El ojo humano2012-03-30T14:11:53Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante<br />
[[Archivo:acom.jpg|300px|thumb|right|"la luz procedente de un objeto lejano y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina"]]</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Acom.jpg&diff=16034Archivo:Acom.jpg2012-03-30T14:06:28Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16033Optica: El ojo humano2012-03-30T14:03:43Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
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== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina. Cuando el objeto se acerca más al ojo, los músculos ciliares se contraen, liberando la tensión externa sobre la periferia del cristalino que entonces sobresale ligeramente por sus propias fuerzas elásticas. Al hacerlo, la distancia focal disminuye de tal forma que <math>s_{l}</math> se mantiene constante</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16032Optica: El ojo humano2012-03-30T13:57:37Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''. Por lo general, dichos músculos están relajados y en ese estado empujan hacia afuera radialmente en la red de finas fibras que fijan el borde del cristalino. Así éste hace que el cristalino flexible adquiera una configuración bastante plana, aumentando su radio que, a su vez, aumenta su distancia focal. Con los músculos completamente relajados, la luz de un objeto al infinito se enfocará en la retina</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16031Optica: El ojo humano2012-03-30T13:33:02Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona. (Fig.4).<br />
[[Archivo:fóvea.gif|300px|thumb|right|Fig. 4 "La luz que incide cae en la zona de la fóvea"]]<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
----<br />
<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16029Optica: El ojo humano2012-03-30T13:28:21Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona.<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.<br />
<br />
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<br />
== Acomodación ==<br />
El enfoque fino o '''acomodación''' del ojo humano es una función que desempeña el cristalino suspendido en posición detrás del iris mediante unos ligamentos que están conectados con los '''músculos ciliares'''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16028Optica: El ojo humano2012-03-30T13:18:10Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona.<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.<br />
<br />
Sin la fóvea, el ojo perdería entre 90 y 95% de su capacidad, reteniendo tan sólo la visión periférica.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16027Optica: El ojo humano2012-03-30T13:16:36Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
Cerca del centro de la retina existe una pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, conocida como la mancha amarilla o '''mácula''' cuyo número de conos es más que el doble del de los bastoncillos y en cuyo centro se halla una pequeña región libre de bastones de unos 0.3 mm de diámetro, llamada '''fóvea centralis'''<br />
<br />
Aquí los conos son más delgados y están más densamente empaquetados que en ningún otro lugar en la retina. Puesto que esta zona proporciona la información más clara y detallada, el globo ocular se mueve continuamente de tal forma que la luz que llega de área al objeto de interés primario cae en esta zona.<br />
<br />
La fóvea es sensible al color y nos permite ver detalles muy finos. Sin embargo, la fóvea es muy insensible a bajos niveles luminosos; es por esta razón que una estrella muy débil en el cielo nocturno se distingue con más claridad cuando no se la ve directamente.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16026Optica: El ojo humano2012-03-30T12:58:05Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
llamada '''fóvea centralis'''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16025Optica: El ojo humano2012-03-30T12:57:28Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''<br />
<br />
llamada '''fóvea centralis''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16024Optica: El ojo humano2012-03-30T12:44:19Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.<br />
<br />
La zona de salida del nervio óptico no contiene receptores, siendo insensible a la luz; por esta razón se denomina '''punto ciego'''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16023Optica: El ojo humano2012-03-30T12:40:15Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]<br />
La gamma normal de longitud de onda de la visión humana oscila entre 390 nm y 780 nm aproximadamente.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16022Optica: El ojo humano2012-03-30T12:37:01Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.<br />
[[Archivo:bastones y conos.jpg|300px|thumb|left|Fig.3 "Bastones y conos"]]</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Bastones_y_conos.jpg&diff=16021Archivo:Bastones y conos.jpg2012-03-30T12:33:44Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16020Optica: El ojo humano2012-03-30T12:33:25Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
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<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
<br />
La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.<br />
<br />
El ojo humano tiene dos clases de células fotorreceptoras: los '''bastones''' y los '''conos''' (Fig. 3). Unos 125 millones de ellas están entremezcladas de manera no uniforme sobre la retina. En algunos casos el conjunto de bastoncillos tiene las características de una película en blanco y negro. Si bien es extremadamente sensible, funcionando con luz demasiado débil, es incapaz de distinguir el color y las imágenes que retransmite no están bien definidas. Por el contrario, el conjunto de 6 ó 7 millones de conos puede imaginarse como si fuera un a película de color de baja velocidad. Funciona con luz brillante proporcionando vistas detalladas y en color, siendo sin embargo bastante sensible con niveles de luz bajos.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16019Optica: El ojo humano2012-03-30T10:31:18Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
<hr />
<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
<br />
----<br />
<br />
== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo''' (<math>n_{hv}\thickapprox1.337</math>) que da sustento al globo ocular. Cabe observar que el humor vítreo contiene pequeñas partículas de tejido flotando en él (''muscae volitantes''), las cuales se observan en ocasiones al ver el cielo azul o a través de instrumentos ópticos. La presencia de estas partículas es casi siempre normal, en especial en ojos miopes, y nada se puede hacer para quitarlas, por lo que deben simplemente ignorarse.<br />
<br />
Al interior de la dura membrana esclerótica se halla una envoltura interna, la '''coroides''', bien provista de conductos sanguíneos y bien pigmentada con melanina, que absorbe la luz parásita al igual que la cubierta de pintura negra en el interior de una cámara.<br />
Una capa delgada de células receptoras luminosas reviste gran parte de la superficie interior de la coroides: se trata de la '''retina'''.<br />
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La retina es el elemento sensible de ojo en el cual se forma la imagen. En la retina se transforma la energía luminosa en estímulos nerviosos.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16017Optica: El ojo humano2012-03-30T09:57:32Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2).<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]<br />
Inmediátamente después del iris se halla el '''cristalino''', es una lente flexible cuya curvatura o poder de convergencia puede ser cambiada a voluntad para enfocar la imagen sobre la retina, a este proceso se le llama acomodación, del cual hablaremos más adelante. el núcleo del cristalino es más denso que la corteza exterior y por lo tanto tiene un índice de refracción mayor.<br />
<br />
El cristalino es una masa compleja de capas fibrosas rodeada por una membrana elástica. Su estructura es similar a la de una cebolla transparente, formada aproximadamente por 22,000 capas muy finas. Debido a su estructura laminar, los rayos que lo cruzan siguen trayectorias formadas por diminutos segmentos discontinuos.<br />
Cuando el cristalino pierde su transparencia hablamos de una catarata. La única cura posible para una catarata es extraer quirúrgicamente el crístalino.<br />
<br />
Detrás de éste hay otra cámara llena con una substancia gelatinosa transparente hecha de colágeno (un polímero proteínico) y ácido hialurónico (un concentrado de proteínas), denominada '''humor vitreo'''</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16016Optica: El ojo humano2012-03-30T09:17:14Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2). Además de ésta función, está también relacionado con el proceso de enfoque, contrayéndose para aumentar la nitidez de la imagen al realizar trabajos finos.<br />
[[Archivo:pupila_m.gif|300px|thumb|right|Fig.2 "Dilatación y contracción de la pupila"]]</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Pupila_m.gif&diff=16015Archivo:Pupila m.gif2012-03-30T09:10:29Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16014Optica: El ojo humano2012-03-30T09:09:40Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina''' (Fig. 2). Además de ésta función, está también relacionado con el proceso de enfoque, contrayéndose para aumentar la nitidez de la imagen al realizar trabajos finos.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16013Optica: El ojo humano2012-03-30T09:07:43Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (Fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:ojo_humano (1).jpg|300px|thumb|left|Fig.1 "Componentes anatómicas del ojo"]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar la luz que entra en el ojo a través de su agujero o '''pupila'''. El iris es el que le da el color a los ojos y recibe su nombre del hecho de que tiene una gran variación en color de una persona a otra. Hecho de músculos circulares y radiales, el iris puede dilatar (''mydriasis'') o contraer (''myosis'') la pupila dentro de una gamma que va de unos 2 mm en luz brillante hasta unos 8 mm en la oscuridad, ésto para controlar la cantidad de luz que llega a la '''retina'''. Además de ésta función, está también relacionado con el proceso de enfoque, contrayéndose para aumentar la nitidez de la imagen al realizar trabajos finos.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Archivo:Ojo_humano_(1).jpg&diff=16011Archivo:Ojo humano (1).jpg2012-03-30T08:49:31Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div></div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16010Optica: El ojo humano2012-03-30T08:46:14Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
[[Archivo:Ojo_humano.jpg]]<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.<br />
En el humor acuoso está sumergido un diafragma conocido como '''iris''' que sirve como diafragma de apertura cuya función es controlar</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16009Optica: El ojo humano2012-03-30T08:32:33Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo humano puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.33</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.<br />
Desde la córnea, la luz pasa a través de una cámara llena con un fluido acuoso denominado '''humor acuoso''' (<math>n_{ha}\thickapprox1.336</math>) que nutre la parte anterior del ojo.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16008Optica: El ojo humano2012-03-30T08:27:49Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo humano puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.336</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>) para que pueda permitir una refracción adecuada.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16007Optica: El ojo humano2012-03-30T08:26:52Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo humano puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==<br />
El ojo humano está anatómicamente formado por los elementos que se ilustran en la figura (fig.1).<br />
El ojo es una masa gelatinosa casi esférica contenida dentro de una envoltura dura y flexible, la '''esclerótica'''. Excepto por la porción frontal o '''córnea''' que es transparente, la esclerótica es blanca y opaca. La córnea es el primer elemento refractor del ojo, sobresale del cuerpo de la esfera y su superficie curva (que está ligeramente aplastada reduciendo así la aberración esférica) sirve como el primer y más fuerte elemento convexo del sistema de lentes. Normalmente la córnea es transparente y su poder refractor se debe a que su índice de refracción es mayor que el del aire. Por cierto una de las razones por las que no podemos ver bien debajo del agua (<math>n_{a}\thickapprox1.336</math>) es que el índice está demasiado cerca del de la córnea (<math>n_{c}\thickapprox1.376</math>)</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Optica:_El_ojo_humano&diff=16003Optica: El ojo humano2012-03-30T07:37:32Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: Página creada con '== Introducción == El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano…'</p>
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<div>== Introducción ==<br />
El ojo humano es sin duda el instrumento óptico más importante que existe, y al igual que los instrumentos ópticos diseñados por el hombre, el ojo humano también tiene sus limitaciones. <br />
El ojo humano puede considerarse como una disposición de doble lente positiva que forma una imagen real en una superficie fotosensible. Al parecer, esta idea fue propuesta, de manera rudimentaria, por Kepler (1605) quien escribió: “Afirmo que la visión se produce cuando la imagen del… mundo… se proyecta sobre la… retina cóncava”. Otros estudios serios se hicieron en el siglo XIX, principalmente por Helmholtz, cuyo trabajo monumental está en el libro Optik. Estos estudios del siglo XIX culminaron con los estudios de Allvar Gullstrand, que le valieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1911 por sus investigaciones matemáticas sobre la refracción de la luz a través del medio transparente del ojo.<br />
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== La estructura del ojo humano ==</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Usuario:Emmanuel_Jairo_Estrada_Modesto&diff=15733Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto2012-03-19T07:05:54Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>Nací el 26 de junio de 1989 en Tenango de Doria, municipio del estado de Hidalgo; ahí estudié la primaria, la secundaria y el bachillerato. Siempre me han gustado la música (en especial tocar la guitarra), la física y las matemáticas; es por eso que decidí entrar a la carrera de Licenciatura en Física en la Universidad Autónoma Metropolitana.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Usuario:Emmanuel_Jairo_Estrada_Modesto&diff=15732Usuario:Emmanuel Jairo Estrada Modesto2012-03-19T07:05:14Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>Nací el 26 de junio de 1989 en Tenango de Doria, municipio del estado de Hidalgo; ahí estudié la primaria, la secundaria y el bachillerato. Siempre me han gustado la música (en especial la guitarra), la física y las matemáticas; es por eso que decidí entrar a la carrera de Licenciatura en Física en la Universidad Autónoma Metropolitana.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modestohttps://luz.izt.uam.mx/wikis/mediawiki/index.php?title=Ondas:_observaciones&diff=15713Ondas: observaciones2012-03-14T03:04:16Z<p>Emmanuel Jairo Estrada Modesto: </p>
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<div>== Texto de titular ==<br />
De lo que se observó en el laboratorio ...<br />
<br />
== reflexión ==<br />
<br />
[[Archivo:Reflexion_luz.png|200px|thumb|left|texto descriptivo]]<br />
<br />
Considerese un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie <br />
de un segundo medio homogéneo, como resultado tenemos que parte de la luz es reflejada y la otra parte entra como un rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no puede ser absorbido.<br />
La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. El plano de incidencia se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia, El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. <br />
<br />
De acuerdo a las leyes de reflexión:<br />
<br />
Cada rayo de la onda incidente y el correspondiente rayo de la onda reflejada forman un plano perpendicular al plano de separación de los medios.<br />
<br />
El ángulo que forma el rayo incidente con la recta normal a la frontera (ángulo de incidencia) es igual al ángulo de esta normal con el rayo reflejado (ángulo de reflexión) <br />
<br />
En el laboratorio el medio considerado fue un prisma, un prisma es un objeto transparente con superficies planas y pulidas no paralelas<br />
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<br />
== refracción ==<br />
<br />
Cuando el rayo de luz incidente encuentra otra frontera que conduce a otro medio, parte del rayo se transmite también al segundo medio. Este rayo se desvia en la barrera y se dice que se refracta.<br />
En el caso del prisma como el índice de refracción de una sustancia varía según la longitud de onda, un prisma puede separar las diferentes longitudes de onda contenidas en un haz incidente y formar un espectro.<br />
en la figura el ángulo CBD entre la trayectoria del rayo incidente y la trayectoria del rayo emergente es el ángulo de desviación. <br />
<br />
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Cuando se incidió la luz del láser al prisma, éste reflejo cierta cantidad de luz y otra la refractó, con un pequeño ángulo de inclinación, tomando como punto de referencia la normal a la superficie en el punto donde se tuvo contacto el haz. Para encontrar ese ángulo aplicamos la ley de Snell:<br />
<br />
<math>n1\sin\theta_{i}=n2\sin\theta_{t} </math><br />
<br />
De donde sabemos que el indice de refracción del aire n1=1, y el del vidrio es n2=1.52 y tomando <math>theta_{i}=0.055 </math> <br />
<br />
<math>\sin\theta_{i}=1.52\sin\theta_{t} </math><br />
<br />
<math>\theta_{t}=arcsin(\frac{\sin0.055}{1.52})=0.03 </math><br />
<br />
lo que sucede del camino que va del prisma al aire:<br />
<br />
<math>n1\sin\theta_{i}=n2\sin\theta_{t}</math><br />
<br />
<math>1.52\sin0.03=1\sin\theta_{t}</math><br />
<br />
<math>\theta_{t}=arcsin(1.52\sin0.03)=0.055</math><br />
<br />
Que en este caso parece el mismo ángulo con el cual incidió el láser por primera vez al prisma, sin embargo si se utilizaran más dígitos encontraríamos una pequeña variación. Ahora bien, ésto no se aprecia en la imagen, lo que tiene que ver con la geometría del objeto por lo que a los 0.055 rad le sumamos 0.25 rad con lo cual nos queda 0.305 rad. <br />
<br />
[[Archivo:DSC_0061.JPG]]<br />
<br />
Ignacio Peralta Martínez<br />
<br />
== interferencia ==<br />
<br />
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<br />
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<br />
<br />
<br />
== difracción ==<br />
<br />
Difracción es el efecto que aparece sobre un haz de ondas cuando pasa a través de una rendija; la medida en que la difraccion modifica la propagación ''rectilínea'' de las ondas depende del tamaño de la longitud de onda y de la abertura.<br />
Este efecto se puede observar de la siguiente manera:<br />
<br />
<br />
[[Archivo:difraccion_fraunhofer.jpg]]<br />
----<br />
Donde ω es la separación de la abertura de la rendija, λ se refiere a la longitud de onda y θ es la separación entre las franjas oscuras. Este fenómeno se puede observar colocando una pantalla blanca a una distancia ''d'' de la rendija, las franjas que se ven en la pantalla dependerán de que tan separadas estén las paredes de la abertura, si la abertura se va haciendo muy pequeña, es decir, disminuye, se observan las franjas muy alejadas unas de otras(θ aumenta); si la distancia de la abertura va aumentando se deteriora la separación de las franjas oscuras hasta que pueda verse una linea recta oscura (θ decrece).<br />
<br />
<br />
<references/><br />
ÓPTICA<br />
R.W. Ditchburn<br />
Ed. Reverte, S.A<br />
<br />
--[[Usuario:Mfgwiki|mfg-wiki]] 03:38 9 mar 2012 (UTC)<br />
[[categoría:Ondas]]<br />
[[categoría:Cursos]]<br />
<br />
== reflexión total interna ==<br />
<br />
Un rayo de luz propagándose en un medio con índice de refracción <math>\scriptstyle{n_1}</math> incidiendo con un ángulo <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> sobre una superficie sobre un medio de índice <math>\scriptstyle{n_2}</math> con <math>\scriptstyle{n_1 > n_2}</math> puede reflejarse totalmente en el interior del medio de mayor índice de refracción. Este fenómeno se conoce como reflexión interna total o ángulo límite y se produce para ángulos de incidencia <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> mayores que un valor crítico cuyo valor es:<br />
<br />
:<math>\theta_c = \arcsin\frac{n_2}{n_1} \,</math><br />
<br />
En la ley de Snell:<br />
:<math>n_1\sin\theta_1= n_2\sin\theta_2 \,</math><br />
si <math>\scriptstyle{n_1\, > \,n_2}</math>, entonces <math>\scriptstyle{\theta_2 > \theta_1}</math>. Eso significa que cuando <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> aumenta, <math>\scriptstyle{\theta_2}</math> llega a <math>\scriptstyle{\pi\over2}</math> radianes (90°) antes que <math>\scriptstyle{\theta_1}</math>. el rayo refractado (o transmitido) sale paralelo a la frontera. Si <math>\scriptstyle{\theta_1}</math> aumenta aún más, como <math>\scriptstyle{\theta_2}</math> no puede ser mayor que <math>\scriptstyle{\pi\over 2}</math>, no hay transmisión al otro medio y la luz se refleja totalmente. <br />
<br />
La reflexión es realmente total (100%) y sin pérdidas. Es decir, mejor que los espejos metálicos (plata, aluminio) que solo reflejan 96% de la potencia luminosa incidente.<br />
<br />
[[Archivo:Young.gif|right]]<br />
<br />
[[Nombre:Antonio de Jesus Jimenez Lopez]]<br />
<br />
Un cálculo sencillo que podemos hacer en base a lo observado en el laboratorio es calcular el ángulo crítico, siendo vidrio el medio incidente y aire el medio donde se trasmitió el haz reflejado. Tómese <math>\scriptstyle{n_1 = 1.52}</math> para el vidrio y <math>\scriptstyle{n_2 = 1.00} </math> para el aire, entonces usando la relación encontrada arriba para el ángulo crítico tenemos que<br />
<br />
<math>\theta_c = \arcsin(\frac{1.00}{1.52})\approx 0.718\ rad.</math><br />
<br />
[[Archivo:Total_internal_reflection.jpg|left|400x300px|thumb|Reflexión total interna]]<br />
<br />
----<br />
<br />
== El efecto de moteado ==<br />
La apariencia granular al reflejarse sobre una superficie difusa es un fenómeno de la coherencia espacial de la luz del láser. Puede observarse fácilmente pexpandiendo el haz, haciéndolo pasar a través de una lente simple y proyectándolo sobre una pared o sobre una hoja de papel. La interferencia de los frentes de onda dispersos produce una distribución de motas (speckles) de luz en el área iluminada.<br />
Si guiñamos un ojo los granos crecen de tamaño; si nos acercamos a la pantalla los granos se encogen, si nos quitamos las gafas, la distribución permanece en foco perfecto. Si el que está observando mueve su cabeza hacia la derecha y la distribución se mueve también a la derecha, entonces, significa que la persona es hipermétrope, en cambio, si la distribución se mueve a la izquierda entonces la persona es miope.</div>Emmanuel Jairo Estrada Modesto