lunes, 28 de septiembre de 2009

Refraccion de la Luz

Refracción de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo al pasar de un medio menos refringente a otro más refringente.
Una cuchara introducida parcialmente en el agua, se ve quebrada en la parte donde hace contacto con la superficie del líquido.
La refracción de la luz consiste en la desviación de los rayos luminosos cuando ellos pasan de un medio a otro de distinta densidad óptica.
Para un observador situado en un medio menos denso, como el aire, un objeto situado en un medio más denso parece estar más cerca de la superficie de separación de lo que está en realidad. Un ejemplo habitual es el de un objeto sumergido, observado desde encima del agua, como se muestra en la figura 3 (sólo se representan rayos oblicuos para ilustrar el fenómeno con más claridad). El rayo DB procedente del punto D del objeto se desvía alejándose de la normal, hacia el punto A. Por ello, el objeto parece situado en C, donde la línea ABC intersecta una línea perpendicular a la superficie del agua y que pasa por D.

sábado, 19 de septiembre de 2009

LENTES EN EL TELESCOPIO


INTRODUCCI�N:
Las lentes son sistemas �pticos formados por dioptrios que se encargan de la correcci�n de nuestros defectos �pticos.

DESARROLLO:
Las lentes que se utilizan en los telescopios que seg�n su forma concentra o dispersa los rayos de luz que recibe. Este tipo de lentes son las mismas que se utilizan en �ptica para corregir problemas en ojos bien sea con gafas o lentillas.Existen dos tipos de lentes convergentes o divergentes:-Convergentes: son lentes que si ponemos de perfil observamos una especie de �valo, es decir, en el centro es mas gruesa que en sus bordes. Por ello cuando recibe un rayo paralelo, �ste se refracta y va hacia su foco. Siempre crean im�genes reales, y pueden ser invertidas o derechas.Este tipo de lentes se divide en bi-convexas, plano-convexas y c�ncavo-convexas.-Divergentes: son lentes que en su centro son m�s estrechas que en los bordes. Por tanto al llegarle un rayo paralelo de luz, se refracta y se aleja de su foco. �ste tipo de lentes crean im�genes virtuales porque se obtienen gracias a las proyecciones de los rayos refractados.Este tipo de lentes se divide a su vez en bi-c�ncavas, plano-c�ncavas y convexo-c�ncavas.Todas estas lentes no son solo utilizadas en los telescopios, las c�maras fotogr�ficas o lupas, sino que tambi�n se utilizan para corregir los defectos �pticos; las lentes divergentes corrigen la miop�a y las lentes convergentes corrigen la hipermetrop�a.

CONCLUSI�N:

Las lentes han sido un avance necesario en la ciencia para la creaci�n de los telescopios, c�maras fotogr�ficas y lupas, pero tambi�n han sido importantes para la mejor visi�n de las personas.

ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL OJO HUMANO
Podemos diferenciar en el ojo humano diferentes capas, a continuación se mencionan algunas: “La capa Externa o túnica fibrosa es opaca en sus cinco sextos posteriores ya que las fibras de colágeno que la componen se encuentran desorganizadas. Esta porción, denominada esclerótica, se encarga de proteger el contenido intraocular y proporciona cierta resistencia al globo ocular. En el sexto anterior, la córnea, la túnica fibrosa es transparente debido a la organización simétrica de sus componentes, evitándose así la distorsión de la luz.
La córnea representa el medio refractivo más Tomado:http://usuarios.discapnet.es/ojo_oido/esquemas_cuerpo_humano/ojo1.jpg potente del ojo, siendo en realidad un lente positivo con un poder aproximado de 45 dioptrías. En el extremo opuesto, alrededor del orificio escleral posterior, el cual permite el ingreso del nervio óptico, se encuentra la entrada de las arterias ciliares posteriores. Inmediatamente bajo la esclerótica, estos vasos se ramifican progresivamente formando una intrincada red de arteriolas, capilares y venas, encargada del aporte sanguíneo al globo ocular. Estos vasos se adosan a la esclerótica y se continúan hacia delante, sobrepasando el ecuador del ojo. Esta porción se conoce como coroides por su parecido macroscópico con el corion placentario.
Más adelante, la red vascular,adquiere una porción muscular lisa conocida como el músculo ciliar, siendo la superficie interna de esta área de apariencia rugosa debido a la presencia de los procesos ciliares. Todo el conjunto se conoce como cuerpo ciliar y su función es regular el proceso de acomodación del cristalino por medio del músculo ciliar y producir activamente el humor acuoso en los procesos ciliares. Siguiendo hacia delante y antes de llegar al limbo corneoescleral, del cuerpo ciliar se desprende una delicada porción que deja de estar adherida a la esclerótica y se refleja hacia el centro, formando el iris, el cual funciona como un diafragma cuyo orificio central, la pupila, aumenta —midriasis— o reduce —miosis— su tamaño en respuesta a la intensidad de la luz ambiental. Coroides, cuerpo ciliar e iris, forman una capa conocida como túnica vascular, media o uvea. La capa más interna es la retinaprolongación del sistema nervioso central. La retina contiene neuronas, axones del nervio óptico y fotorreceptores.”









CÓMO FUNCIONA EL OJO HUMANO

Casi toda la parte trasera de la esfera ocular está recubierta por una capa de células fotosensibles a la que se denomina colectivamente 'retina'. Esta estructura retiniana es el núcleo del órgano del sentido de la vista.
La esfera ocular no es ninguna maravilla de la ingeniería. Es sólamente una estructura que aloja la retina y le proporciona imágenes enfocadas y nítidas del mundo exterior. La luz entra en el ojo a través de la córnea y el iris, atravesándo la lente del cristalino antes del alcanzar la retina.








La retina recibe una pequeña imagen invertida de ese mundo exterior, transmitida por el sistema óptico formado por la córnea y el cristalino. El ojo es así una pequeña 'cámara oscura'. La lente del cristalino altera su forma para enfocar la imagen, pero esa capacidad adaptativa se va perdiendo con la edad, por lo que perdemos capacidad visual ópticaLa retina recibe una pequeña imagen invertida de ese mundo exterior, transmitida por el sistema óptico formado por la córnea y el cristalino. El ojo es así una pequeña 'cámara oscura'. La lente del cristalino altera su forma para enfocar la imagen, pero esa capacidad adaptativa se va perdiendo con la edad, por lo que perdemos capacidad visual óptica.





El ojo es capaz de adaptarse a distintos niveles de iluminación gracias a que el diafragma formado por el iris puede cambiar de diámetro, proporcionando un agujero central (la pupila) que varía entre 2 mm (para iluminación intensa) y 8 mm (para situaciones de poca iluminación).
La retina traduce la señal luminosa en señales nerviosas. Está formada por tres capas de células nerviosas. Sorprendentemente, las células fotosensibles (conocidas como conos(cones) y bastones(rods)) forman la pate trasera de la retina (es decir: La más alejada de la apertura del ojo). Por eso, la luz debe atravesar antes las otras dos capas de células para estimular los conos y los bastones.





Las causas e historia evolutiva de este diseño invertido de la retina no se conocen bien, pero es posible que esa posición de las células fotosensibles en la zona más posterior de la retina permita que cualquier señal luminosa dispersa sea absorbida por las células pigmentarias situadas inmediatamente detrás de la retina, ya que contienen un pigmento oscuro conocido como melanina.
Puede también que estas células con melanina ayuden a restaurar químicamente el equilibrio del pigmento fotosensible de los conos y bastones cuando éste pierde su capacidad debido al desgaste causado por la acción de la luz.
La capa media de la retina contiene tres tipos de células nerviosas: Bipolares, horizontales y amacrinas. La conexión de los conos y bastones con estos tres conjuntos de células es complejo, pero las señales terminan por llegar a la zona frontal de la retina, para abandonar el ojo a través del nervio óptico. Este diseño inverso de la retina hace que el nervio óptico tenga que atravesarla, lo que da como resultado el llamado punto ciego (blind spot) o disco óptico.
Los bastones y conos contienen pigmentos visuales, que son como los demás pigmentos en el sentido de que absorben la luz dependiendo de la longitud de onda de ésta. Sin embargo, estos pigmentos visuales tienen la particularidad de que cuando un pigmento absorbe un fotón de energía luminosa, la forma molecular cambia y se libera energía.
El pigmento que ha cambiado su estructura absorbe peor la energía y por eso se dice que se ha blanqueado o despigmentado (bleached). La liberación de energía por parte del pigmento y el cambio en la forma molecular hacen que la célula libere una señal eléctrica mediante un mecanismo que aun no se conoce por completo.

jueves, 17 de septiembre de 2009

el ojo humano

por que esta constituido el ojo humamo?



Pupila [editar]

Artículo principal: Pupila

La pupila viene del griego pupis y significa la parte central del iris. Se trata de una abertura dilatable y contráctil de color negro con la función de regular la iluminación que le llega a la retina, en la parte posterior del ojo.

La pupila es el diafragma del ojo. Los músculos del músculo ciliar que tienen forma circular y de radio, la abren o la cierran en función de la luminosidad.

Dilatación de la pupila.
Pupila contraída.
Pupila en semidilatación.
Pupila dilatada.


  • La pupila en sí, es transparente, ya que es un agujero. Se ve negra ya que es el reflejo del fondo del ojo.

Córnea y cristalino [editar]

Artículos principales: Córnea y Cristalino

La córnea es una importante porción anatómica del ojo y el cristalino es un componente del ojo con forma biconvexa; constituyen el objetivo del ojo. Cuando un rayo de luz pasa de una sustancia transparente a otra, su trayectoria se desvía: este fenómeno se conoce con el nombre de refracción. La luz se refracta en el cristalino y se proyecta sobre la retina. El cristalino regula la distancia curvándose más o menos. Si el cristalino es opaco, la retina transmite una imagen borrosa. Esta patología es conocida como "cataratas".

Retina [editar]

Artículo principal: Retina

En la retina están las células visuales, por lo que se puede comparar a una película fotosensible. La luz se transforma allí en impulsos eléctricos que el nervio óptico transmite al cerebro. Los nervios ópticos de la zona nasal de ambos ojos se entrecruzan antes de entrar en el encéfalo, formando el quiasma óptico, en cambio la zona temporal no se cruza, dejando en un lado del cerebro el sector nasal de un ojo y el temporal del otro. Luego se prolongan por las vías visuales hacia la zona media del cerebro y atravesando el tejido cerebral, alcanzan los centros visuales de los lóbulos occipitales. Se ignora que ocurre con exactitud después, pero los impulsos eléctricos se transforman en imágenes. La imagen llega invertida y deforme por las irregularidades del ojo a la retina, pero el cerebro la rectifica y podemos percibirla en su posición original.

Conos y bastones [editar]

Las células sensoriales de la retina reaccionan de forma distinta a la luz y los colores. Los bastones se activan en la oscuridad, y sólo permiten distinguir el negro, el blanco y los distintos grises. Los conos, en cambio funcionan de día y en ambientes iluminados,por lo que hacen posible la visión en los colores. En realidad hay tres tipos de conos, adaptados a cada uno a los colores azul, rojo y verde; los cuales interaccionan mezclándose para formar el espectro completo de luz visible. El pigmento de los conos es una sustancia coloreada del retinol. Los conos están concentrados en el centro de la retina mientras que la frecuencia de los bastones aumenta a medida que nos alejamos de la mácula lutea hacia la periferia. Cada Cono (célula) está conectado individualmente con el centro visual del cerebro, lo que en la práctica permite distinguir a una distancia de 10 metros dos puntos luminosos separados por sólo un milímetro.?

ojo humano



Estructura del ojo humano

Estructura básica del ojo humano

Conjuntiva

La conjuntiva es una membrana mucosa y transparente que tapiza el globo ocular desde el limbo hasta los fondos de saco conjuntivales. Ayuda a lubricar el globo ocular, produciendo mucosidad y lágrimas, aunque éstas en una cantidad menor que las glándulas lagrimales.

Debido a su exposición a agentes externos es especialmente susceptible a traumas, infecciones y reacciones alérgicas, pudiendo inflamarse y dar lugar a la conjuntivitis.

rnea

La córnea es una importante porción anatómica del ojo. Es la estructura hemisférica (cónica) transparente localizada al frente del órgano ocular, y que permite el paso de la luz a las porciones interiores y que protege al iris y cristalino.

Es uno de los pocos tejidos del cuerpo que no posee irrigación sanguínea alguna (no posee vasos sanguíneos), pero sí está inervado (tiene sensibilidad), ya que es la porción anatómica del cuerpo humano que posee más terminaciones nerviosas sensoriales. Se nutre de la lágrima y del humor acuoso.

Otra característica de la córnea es la reparación corneal, que le permite a la córnea regenerarse en caso de una leve lesión.

Humor acuoso

El humor acuoso es un líquido claro que fluye por la cámara anterior (entre la córnea y el iris) y la cámara posterior (entre iris y cristalino).

El humor acuoso es secretado activamente en los procesos ciliares hacia la cámara posterior, pasa por la pupila hasta la cámara anterior y abandona el ojo por el canal de Schlemm, ubicado en el ángulo camerular (iridocorneal).

Su producción es constante siendo un aporte importante de nutrientes y oxígeno para la córnea. También tiene la función de mantener su presión constante, lo que ayuda a conservar la convexidad original de la córnea..

Iris

El iris es la membrana coloreada y circular del ojo que separa la cámara anterior de la cámara posterior. Posee una apertura central de tamaño variable que comunica las dos cámaras: la pupila.

Es la zona coloreada del ojo, ya sea azul, verde, marrón etc., y en su centro se encuentra la pupila, de color negro; la zona blanca que se encuentra alrededor se denomina esclerótica.

La función principal del iris es la de permitir a la pupila dilatarseo contraerse con el objetivo de regular la cantidad de luz que llega a la retina.

Cristalino

El cristalino es una lente biconvexa que está situada tras el iris y delante del humor vítreo. Su propósito principal consiste en permitir enfocar objetos situados a diferentes distancias. Este objetivo se consigue mediante un aumento de su curvatura y de su espesor, proceso que se denomina acomodación. El cristalino se caracteriza por su alta concentración en proteínas, que le confieren un índice de refracción más elevado que los fluidos que lo rodean. Este hecho es el que le otorga su capacidad para refractar la luz, ayudando a la córnea a formar las imágenes sobre la retina.

Ligamento suspensor del cristalino

El ligamento suspensor o suspensorio del cristalino se encarga, junto con el cristalino, de dividir el ojoo en dos secciones: la cámara anterior y la posterior. Sin embargo, su principal función es la de aumentar o reducir la tensión del cristalino para que este adopte una forma más o menos esférica y se logre el enfoque de los objetos. Este ligamento es necesario para lograr una buena visión de cerca o de lejos, según la cantidad de tensión que este efectúe sobre el cristalino.

Cuerpo ciliar

El cuerpo ciliar es una parte del ojo situada entre el iris y la región de la ora serrataen la retina. Es el responsable de la producción del humor acuoso y del cambio de forma del cristalino necesario para lograr la correcta acomodación (enfoque). Esta formado por dos estructuras, el músculo ciliar y los procesos ciliares.

Ora serrata

Es el límite de la retina. Existe una ora serrata nasal o medial y una ora serrata lateral o temporal. Por delante de la ora serrata la retina que compone la porción ciliar y la porción irídea de la retina no es fotosensible. La retina mide de una ora serrata a otra unos 42 mm y está firmemente fijada a la coroides en estos puntos.

Tendón y músculo ocular

Los músculos oculares extrínsecos son músculos que se insertan en el exterior del globo ocular y en los huesos de la órbita. Tienen la función principal de mover el globo ocular en la dirección deseada y de manera voluntaria. Son los músculos rectos superior, interno u externo y los músculos oblicuos mayor y menor.

Esclerótica

La esclerótica es la "parte blanca del ojo". Es una membrana de color blanco, gruesa, resistente y rica en fibras de colágeno. Constituye la capa más externa del globo ocular. Su función es la de darle forma y proteger a los elementos más internos.

Se caracteriza por que esta formado por 3 capas:

  • Fusca: es la capa más interna y contiene abundantes vasos.
  • Fibrosa: está compuesta fundamentalmente por fibras de colágeno.
  • Epiesclera: es una membrana que facilita el deslizamiento del globo ocular con las estructuras vecinas.

Cubre aproximadamente las cuatro quintas partes del ojo. Por detrás es perforada por el nervio óptico y por delante se adapta a la córnea a través de un punto que se conoce como membrana esclerocorneal. Cubre a la coroides y a su vez está cubierta por la conjuntiva ocular en su parte anterior.

Coroides

Se le llama coroides o úvea posterior a una membrana profusamente irrigada con vasos sanguíneos y tejido conectivo, de coloración oscura que se encuentra entre la retina y la esclerótica del ojo. La parte más posterior está perforada por el nervio óptico y continuándose por delante con la zona ciliar. La función de la coroides es mantener la temperatura constante y nutrir a algunas estructuras del globo ocular.

Retina

La retina es la capa más interna de las tres capas del globo ocular y es el tejido fotorreceptor.

Es la capa de tejido sensible a la luz que se encuentra en la parte posterior interna del ojo y actúa como la película en una cámara: las imágenes pasan a través del cristalino del ojo y son enfocadas en la retina. La retina convierte luego estas imágenes en señales eléctricas y las envía a través del nervio óptico al cerebro.

La retina normalmente es de color rojo debido a su abundante suministro de sangre. Un oftalmoscopio le permite al médico ver a través de la pupila y el cristalino hasta la retina. Si el médico observa cualquier cambio en el color o apariencia de la retina, esto puede ser indicio de una enfermedad.

Cualquier persona que experimente cambios en la percepción de la nitidez o del color, destellos de luces, moscas volantes o distorsión en la visión debe hacerse examinar la retina.

Fóvea

La fóvea es una pequeña depresión en la retina, en el centro de la llamada mácula lútea. Ocupa un área total un poco mayor de 1 mm cuadrado.

En todos los mamíferos, la fóvea es el área de la retina donde se enfocan los rayos luminosos y se encuentra especialmente capacitada para la visión aguda y detallada..

Nervio Óptico

El nervio óptico está compuesto por axones de las células fotorreceptoras situadas en la retina, capaces de convertir la luz en impulsos nerviosos. Transmite la información visual desde la retina hasta el cerebro para realizar funciones de reconocimiento de imágenes o patrones.

Es un nervio sensorial que emerge del globo ocular; es el nervio que nos permite la visión. Mide aproximadamente 4 centímetros de longitud.

Humor vítreo

El humor vítreo es un líquido gelatinoso y transparente que rellena el espacio comprendido entre la retina y el cristalino (cumple la función de amortiguar ante posibles traumas),más denso que el humor acuoso, el cual se encuentra en el espacio existente entre el cristalino y la córnea. Está compuesto en un 99.98% por agua (el resto consiste en cantidades menores de cloro, sodio, glucosa y potasio). La cantidad de proteínas del humor vítreo es aproximadamente una centésima parte de la de la sangre.

El humor vítreo igual que el humor acuoso proveen los elementos necesarios para el metabolismo de los tejidos vasculares como la córnea y el cristalino. Ambos junto a la córnea y el humor acuoso constituyen los 4 medios transparentes del ojo.

jueves, 10 de septiembre de 2009

INDICE DE REFRACCIÓN

Índice de refracción

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Frentes de onda de una fuente puntual en el contexto de la ley de Snell. La región debajo de la línea gris tiene un índice de refracción mayor y velocidad de onda proporcionalmente menor que la región por encima de la línea.
n1). Como la velocidad de fase es menor en el segundo medio (v2 <>
Refracción de la luz en la interfaz entre dos medios con diferentes índices de refracción (n2 > n1). Como la velocidad de fase es menor en el segundo medio (v2 <>1), el ángulo de refracción θ2 es menor que el ángulo de incidencia θ1; esto es, el rayo en el medio de índice mayor es cercano al vector normal.

El índice de refracción de un medio homogéneo es una medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio. De forma más precisa, el índice de refracción es el cambio de la fase por unidad de longitud, esto es, el número de onda en el medio (k) será n veces más grande que el número de onda en el vacío (k0).

Se denomina índice de refracción al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza con la letra n y se trata de un valor adimensional.

n = c / v

Donde:

  • c: la velocidad de la luz en el vacío
  • v: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula (agua, vidrio, etc.).

Valores para diferentes materiales [editar]

El índice de refracción del aire es de 1,00029 pero para efectos prácticos se considera como 1, ya que la velocidad de la luz en éste medio es muy cercana a la del vacío.


Otros ejemplos de índices de refracción para luz amarilla del sodio (λ=589nm):

Material Índice de refracción
Vacío 1
Aire (*) 1,00029
Agua (a 20°C) 1,333
Hielo 1,309
Diamante 2,417
Acetona 1,36
Alcohol etílico 1,36
Solución de azúcar (30%) 1,38
Glicerina 1,473
Solución de azúcar (80%) 1,52
Benceno** 1,50
Alcohol metìlico** 1,329
Tetracloruro de carbono(CCl4) 1,460
Trementina 1,472
Cuarzo (SiO2) 1,544
Zircón (ZrO2·SiO2) 1,923
Vidrio Crown 1,52
Vidrio Flint ligero 1,58
Vidrio Flint medio 1,62
Vidrio Flint denso 1,66
(*) en condiciones normales de presión y temperatura (1 bar y 0 ºC)
(**) A 20 ºC

Índice de Refracción Efectivo [editar]

En una guía de ondas (ej: fibra óptica) el índice de refracción efectivo determina el índice de refracción que experimenta un modo de propagación en razon a su velocidad de grupo. La constante de propagación de un modo que se propaga por una guía de ondas es el índice efectivo por el número de onda del vacío:

\beta = n_{eff}k_0 = n_{eff}\frac{2\pi}{\lambda_0}

Notese que el índice efectivo no depende sólo de la la longitud de onda sino también en el modo en que la luz se propaga. Por esta razón es que también es llamado índice modal.

El índice de refracción efectivo puede ser una cantidad compleja, en cuyo caso la parte imaginaria describiría la ganancia o las pérdidas de la luz confinada en la guía de ondas.

No debe confundirse con la ídea que el índice efectivo es una medida o promedio de la cantidad de luz confinada en el núcleo de la guía de onda. Esta falsa impresión resulta de observar que los modos fundamentales en una fibra óptica tienen un índice modal más cercano al índice de refracción del núcleo.

Aplicaciones [editar]

La propiedad refractiva de un material es la propiedad más importante de cualquier sistema óptico que usa refracción. Es un índice inverso que indica el grosor de los lentes según un poder dado, y el poder dispersivo de los prismas. También es usado en la química para determinar la pureza de los químicos y para la Renderización de materiales refractantes