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IMPORTANTE
ONDAS MECÁNICAS CLASE 1
• MECÁNICA: para que se pueda propagar necesitan de un medio (SÓLIDO, LÍQUIDO
GASEOSO EJEMPLO: AUDICION
• ELECTROMAGNÉTICA: Se puede propagar en el vacío, EJEMPLO: VISION
1.MOVIIMIENTO ARMÓNICO
• Se repite a intervalos iguales de tiempo
• El tiempo que demora en subir es igual al tiempo
que demora en bajar
• EJEMPLO; vibrar la cuerda de una guitarra (ESE
MOVIMIENTO ARMÓNICO) que se produce en la
guitarra se propaga en el aire (ONDA MECÁNICA)
• Conclusión: el movimiento armónico genera onda
mecánica que está viajando
• La voz, golpear la mesa (MOVIMIENTO
ARMÓNICO) genera ondas mecánicas que viajan
por diferentes materiales
2.CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA MECÁNICA
• Cuando se propaga al aire se llama onda mecánica
que se representa como la onda azul
• Ida y retorno onda (+) onda (-)
• La onda positiva también se le dice cresta
• La onda negativa también se le dice barra
• AMPLITUD: es el máximo desplazamiento desde
el punto de reposo el espacio entre A y B, también
puede ser de A Y C
• LONGITUD DE ONDA LAMBDA: es la distancia que
se mide entre dos puntos correspondientes de
una onda se mide metros
• PERIODO T: el tiempo de duración de un ciclo
• CICLO: ida y vuelta
• FRECUENCIA (f): el numero de ciclos que se
repiten en un segundo 1/s
EJMPLO: 3 CICLOS EN UN SEGUNDO
• MIENTRAS LA LONGITUD DE ONDA SEA MAS
GRANDE MENOS FRECUENCIA HABRÁ
• RAPIDEZ DE UNA ONDA: V= LONGITUD DE ONDA
X FRECUENCIA
3.- CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS MECÁNICAS
• 3 GRUPOS
i. INFRASONIDOS
ii. TRONCO AUDIBLE O
ONDA SONORA
iii. ULTRASONIDO
• PARA ESTO HAY DOS PUNTOS DE REFERENCIA 20
HERTZ Y 20000 HERTZ
A) INFRASONIDO: ondas mecánicas cuya
frecuencia es inferior a 20 hertz, no son
audibles, EJEMPLO: terremoto (antes),
ELEFANTES, MOTOR (NO EL RUIDO QUE
ESCUCHAMOS), SI UN ORGANO ESTA EN
CONTACTO CON OTRO Y HAY VIBRACIÓN LA
SUPERFICIE DEL ORGANO SE DESGASTA
Los infrasonidos también pueden tener poca
intensidad o mucha intensidad, si hay mucha
hay mucha fuerza de movimiento (por la
vibración) se puede romper los alveolos
pulmonares
B) TRONCO AUDIBLE O ONDA SONORA (20-20000
Hertz
¿Que son las ondas sonoras?... SON ONDAS
MECÁNICAS CUYA FRECUENCIA ESTA EN 20 -20000
el oído humano
C) ULTRASONIDO superior a 20 000 hertz o 20
Khertz
EJEMPLO: murciélagos, ecolocación delfines
ballenas, perro escucha ultrasonido. Ondas
mecánicas que se generan del movimiento
armónico (SON VIBRACIONES)
4.- Ultrasonido
• Son utilizados en el campo médico: EFECTO
piezoeléctrico utilizan cristales de cuarzo
propiedad de expandirse y contraerse, la
corriente eléctrica cuando pasa por el
cuarzo hace que se expanda y se contraiga
como si estuviese vibrando una cuerda de
una guitarra
• Esta expansión y contracción genera ondas
mecánicas con frecuencias superiores a 20
Khertz (ultrasónicas) eso es movimiento
armónico
5.- PROPIEDADES DE LOS ULTRASONIDOS
• ABSORCIÓN: Significa que si el ultrasonido llega
a un tejido se absorbe desaparece
• Dos medios de diferente densidad siempre va
haber una tira de separación INTERFASE que
separa dos medios de diferente densidad
• LA normal LINEA AZUL EN EL MEDIO
• Onda ultrasónica INCIDENTE viaja por el medio
1 encuentra la interfase y cambia de dirección
regresando al mismo medio a esto se le llama
reflexión, y esa onda que cambia de
dirección se le dice onda reflejada
• Cuando se habla del ultrasonido o de las
ondas mecánicas en general a la onda
reflejada comúnmente se le dice ECO
• ¿Por qué se produjo la reflexión? Porque la
onda mecánica encontró una interfase dos
medios de diferente densidad
• REFRACCIÓN es cuando la onda pasa al
siguiente medio onda transmitida o
refractada en el medio 2 cambia de
dirección pierde velocidad por la densidad
del segundo medio ejemplo: ecografía
5.- IMPEDANCIA ACÚSTICA
Es la resistencia que ofrecen los tejidos humanos a las
ondas de choque (ULTRASONIDO)
• La velocidad del sonido va depender de la
comprensividad del material en los solidos hay
mas comprensividad una pegada a la otra (las
moléculas están pegadas y la vibración llega más
rápido una a la otra) en cambio en el aire es
lento (las moléculas están separadas)
• Para que se pueda transmitir el sonido
necesitamos de un medio material
• ¿Por qué se produjo la reflexión? Porque la
onda mecánica encontró una interfase dos
medios de diferente densidad
• REFRACCIÓN es cuando la onda pasa al
siguiente medio onda transmitida o
refractada en el medio 2 cambia de
dirección pierde velocidad por la densidad
del segundo medio ejemplo: ecografía
• Siempre que tengamos dos materiales de
diferente densidad va haber una interfase
• En la interfase se va reflejar, pero también se va
a transmitir
• Es por eso que los médicos cuando utilizan este
dispositivo y lo colocan en la piel de la persona
ponen un gel para que no haya aire, para asegurar
que ingrese el ultrasonido
• TRANSDUCTOR hace dos transducciones
1.- PRIMERA TRANSDUCCIÓN: de corriente eléctrica a
onda ultrasónica, se envía el ultrasonido regresa
ultrasonido (ECOS)
2.- SEGUNDA TRANSDUCCIÓN: de ultrasonido a
eléctrica, y este ultrasonido otra vez se tiene que
convertir en una señal eléctrica y eso ya se transforma
en una imagen que es lo que el médico ve en un
monitor
• Por los ecos a la técnica la llaman ecografía
• Cada estructura va generar una cantidad de
ecos de acuerdo a su densidad
6. efecto de los ultrasonidos
6.1 EFECTO MECÁNICO
Cavitación: los ultrasonidos tienen la capacidad
de formar cavidades, liposucción rompe las
gotitas de grasa y tiene que ser metabolizada
con dieta ejercicio (una liposucción no invasiva
EJMPLO: agua y aceite (difícil que se mezclen),
el ultrasonido fragmenta las gotas de lípidos y
es más fácil que se distribuya
homogéneamente
Fragmentación de cálculos renal (litotrico,
Litotricia) ubican los cálculos renales y hacen
que lleguen las ondas ultrasónicas lleguen y se
fragmenta los cálculos y fragmentado es más
fácil que se elimine por la orina
CUALIDADES DEL SONIDO CLASE 2
6.2 EFECTO TÉRMICO
• Cuando un ultrasonido llega a un tejido se va
convertir en calor y genera un cambio de
temperatura eso va depender de la longitud de
onda y de la intensidad del sonido
• El cambio de temperatura se va ver en colores
• Va depender también del tejido el tejido que
tiene más agua no va tener un cambio
significativo del agua ya que el agua tiene
efecto termorregulador
• También es posible hablar de efecto químico
• Dos cualidades que están relacionadas
• TONO O ALTURA está determinada por la frecuencia
Existen tonos bajos o graves que se acercan a 20 Hrtz
y todos altos o agudos 20 Khrtz
• INTENSIDAD = (volumen) de acuerdo a la intensidad
se dice que son debiles o fuerte, lleva una energía
que choca con la membrana timpática por segundo
es decir la
onda mecánica va actuar sobre la membrana del
tímpano en forma perpendicular y por unidad de
segundo
• Potencia es un trabajo que se efectúa por unidad de
tiempo
• La intensidad se expresa como watt entre metro
cuadrado 𝐼 =
𝑊𝑎𝑡𝑡
𝑚2
• En medicina no se usa watt se usan (dB) decibeles
• Unidad de intensidad es el bell, es el espacio
entre dos sonidos ejemplo: uno 10 veces más
intenso que otro, para el oído humano el bell es
muy grande por eso se usa la décima parte (Db)
• PREGUNTA DE EXÁMEN
• Cuando se habla de intensidad de sonido se
habla de campo de audición humana
• ¿El rango audible que magnitud utiliza? Utiliza
la frecuencia
• ¿El campo de audición humana que magnitud
utiliza? Utiliza la intensidad (dB)
• El umbral de percepción 0 dB no significa que
no haya sonido a ese nivel nosotros debemos
ser capaces de oír
• El umbral doloroso 120 dB se traduce como
dolor, superior a 120 daños irreparables
• 0-80 dB no hay mayor riesgo
• 90 dB limite
• 90-115 muerte de las células del órgano de Corti ubicadas en el órgano de la cóclea
2.- EXPLICACION BIOFISICA DE LA AUDICIÓN
• Conducto auditivo externo AIRE: cajón de
resonancia, cuando la onda mecánica llega
(MOVIMIENTO ARMÓNICO) este aire del
conducto va vibrar a la misma frecuencia que la
onda mecánica y entonces aquí se produce
amplificación de la intensidad del sonido
• Oído medio SÓLIDO la onda mecánica llega al
tímpano este se estira y la transmite a los
huesecillos del oído medio que están
articulados, aquí se produce la amplificación de
la presión
• En el interior de la cóclea hay LIQUIDO
CARACOL O CÓCLEA
• HAY DOS CÁMARAS SUPERIOR INFERIOR Y UN
CONDUCTO VA PERMITIR QUE PASE DE LA
CÁMARA SUPERIOR Y LA CÁMARA INFERIOR esta
abertura se llama helicotrema
• en el centro tenemos otra cámara que están las
células sensitivas ciliadas que conforman el
órgano de Corti en toda esa longitud
• La presión se amplificó hasta el estribo que
empuja la ventana oval, este liquido recibe
presión y pasa de la cámara superior por medio
de la helicotrema a la cámara inferior y va
empujar la ventana oval
• Las células del órgano de Corti cambian un
impulso mecánico en un impulso eléctrico son
transductores
• ¿Cuándo percibimos un sonido? Cuando los cilios
se flexionan esto pasa cuando el liquido solo
llegue a la cámara superior y se acumula los cilios
se flexionan y lo convierten en una onda eléctrica
• No es que llega una frecuencia y responde el
órgano de corti a la vez NO, va responder una
parte de acuerdo a la frecuencia
• Si tenemos una frecuencia de 80 hertz el liquido
avanza hasta la mitad pero si es de 8000 hertz el
liquido se acumula en la zona proximal , en la
parte distal 50 hertz
• Escotoma: daño parcial no permite traducir
frecuencias altas o medios
• tímpano este se estira y la transmite a los
huesecillos del oído medio que están articulados,
aquí se produce la amplificación de la presión
• En el interior de la cóclea hay LIQUIDO
• PREGUNTA DE EXÁMEN :
al órgano de Corti la onda mecánica puede llegar por dos
vías
A. Área (sonido de carros etc.) llega el sonido y sigue todo el
recorrido descrito,
B. ósea (cuando golpeamos el cráneo) el sonido pasa por el
hueso y todas las estructuras subyacentes hasta llegar a la
cóclea
• Cuando hablamos de hipoacusia nos interesa saber dos
grupos
A) La conductiva cuando está bloqueado el conducto
externo por cerumen que se solidifica, también puede
ser si el tímpano se rompe o si el estribo se pega a la
ventana oval no permitiendo que se amplifique el
sonido
B) la sensitiva: cuando el problema está en el órgano de
Corti si se daña todo (anacusia), si se daña parcial
hipoacusia sensitiva
• Altas frecuencias en la zona proximal bajas
frecuencias en la zona distal AHÍ SE PRODUCE LA
FLEXION DE LOS CILIOS Y LA TRANSDUCCIÓN
3.- AUDIOMETRÍA
• Técnica de diagnóstico médico, permite medir la
capacidad auditiva de una persona
(a) INSTRUMENTO: audiómetro
(b) INTERPRETACIÓN: audiograma
EFECTO DOPPLER
• Es el cambio de frecuencia de una onda cuando
hay movimiento o desplazamiento de la fuente
sonora o del observador
• OBSERVADOR: nosotros en reposo a lo lejos
vemos un carro a medida que se acerca lo
escuchamos más y cuando se va cada vez más
disminuyendo la frecuencia
• FUENTE SONORA: carro
• Utiliza un transductor este efecto Doppler trabaja
con ultrasonido emite una frecuencia de
ultrasonido va llegar a los glóbulos rojos y
encuentra la interfase del glóbulo y se va reflejar
y formar un eco
• La frecuencia que recibió el glóbulo va ser
diferente de la frecuencia que se refleja porque el
glóbulo rojo se movió y entonces refleja diferente
frecuencia (por el movimiento)
• Permite calcular la velocidad de movimiento de la
sangre
• ¿CÓMO sería la frecuencia emitida comparada
con la frecuencia reflejada, si hay un coágulo?
Sería igual porque el coágulo no se mueve
4.- AUDIOGRAMA
• En la imagen se escucha más con el oído izquierdo
• ¿Qué relación existe entre frecuencia e intensidad?
NO EXISTE RELACIÓN
• Todo el órgano de Corti está dañado, no existe
tratamiento
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS CLASE 3
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
• Son ondas magnéticas que viajan
acompañadas de ondas eléctricas
perpendiculares entre si
• Cuando viajan, así como en la figura una
perpendicular a la otra se dice que son
electromagnéticas
• La onda (+) junto con la onda (-) hacen un ciclo
(cresta y valle)
• Cuánto dura el ciclo = (periodo)
• Frecuencia: el numero de ciclos que se
cuentan en un segundo
• 1 significa que estamos contando 1 solo ciclo
en un segundo
• 𝟏𝟎𝟖
𝐬𝐢𝐠𝐧𝐢𝐟𝐢𝐜𝐚 𝐪𝐮𝐞 𝐞𝐬 𝐮𝐧𝐚 𝐨𝐧𝐝𝐚 𝐦𝐮𝐲 𝐠𝐫𝐚𝐧𝐝e
• Que en un ciclo solo contamos 1
• 𝟏𝟎−𝟐𝟒
𝐞𝐬 𝐮𝐧𝐚 𝐨𝐧𝐝𝐚 𝐦𝐮𝐲 𝐩𝐞𝐪𝐮𝐞ñ𝐚 que en
• Un ciclo contamos muchas 10+24
• Entre la frecuencia y la longitud de onda existe
relación inversa
PREGUNTA DE EXAMEN¿CÓMO ES LA LONGITUD DE
ONDA DEL INFRARROJO COMPARADA CON LA DE RAYOS X?
MAYOR LA FRECUENCIA MAYOR EN LOS RAYOS X
• La luz visible, infrarrojo (calor) y ondas de radio
tienen un efecto no ionizante, significa que no
es un riesgo para la salud
• Ultravioleta, rayos x, rayos gamma
(radioterapia) dañinos ionizante a los átomos
llega a la célula y altera el núcleo junto con las
bases nitrogenadas
Ondas de radio
infrarrojo
ultravioleta
Rayos x
Rayos gamma
Luz
visible
RAYOS X VS RAYOS GAMMA
Longitud de onda de rayos X MAYOR
Longitud de onda de rayos gamma MENOR
Frecuencia de rayos gamma MAYOR
Efecto general de rayos X IONIZANTE
La luz visible
• en diferentes longitudes de onda desde los
400-700 nm, cada longitud de onda tiene
diferente color
• Al exterior la luz blanca
• En la retina va haber una transducción de la luz
y se va convertir una onda luminosa en una
onda eléctrica
• EJEMPLO el pigmento rojo de una rosa, ese
pigmento absorbe todas las longitudes de
onda excepto el rojo y este se refleja (lo
vemos), FLOR BLANCA reflejo todo, NEGRO
absorbió todo
PRIMERA PROPIEDAD REFLEXIÓN DE LA LUZ
• Necesitamos dos medios de diferente densidad el
aire y el espejo
La luz laser (incidente) llega a la interfase y se
refleja (reflejado) forman ángulos que son iguales
SEGUNDA PROPIEDAD REFRACCIÓN DE LA LUZ
• Necesitamos dos medios de diferente densidad el
aire y agua
• El rayo incidente al llegar a la interfase una parte
se refleja y otra se refracta en el agua (atraviesa)
el agua tiene más densidad que el aire por lo
tanto hace perder velocidad a la luz
• Cuando el rayo pasa de una mayor a una menor
densidad gana velocidad
• Cuando se refracta en un medio de mayor
densidad se acerca a la línea normal
• PREGUNTA DE EXAMEN Cuando un rayo
luminoso pasa de un medio de menor densidad a
uno de mayor el Angulo de refracción es menor
que el ángulo de incidencia
• La luz no pasa en línea recta a través de
nuestros ojos en cada parte se refracta
• PREGUNTA DE EXAMEN
• ¿cuál de estos medios forma el menor ángulo
de refracción? Rpta: el que tenga mayor
densidad MAYOR índice de refracción cloruro
de sodio
• Cuando pasa del aire al vidrio el ángulo de
refracción es menor que el de incidencia
• Cuando pasa del vidrio al aire gana velocidad y el
ángulo de refracción es mayor
• PRIMER CASO el rayo incidente viaja desde el agua y
en el aire es refractado
• SEGUNDO CASO el rayo incidente forma el ángulo
critica grande, el rayo refractado coincide con la
interfase agua aire
• TERCER CASO el rayo incidente forma un ángulo
mayor que el ángulo crítico, el incidente encuentre
la interfase y se refleja (reflexión interna total) SI EL
INCIDENTE ESTÁ EN UN ÁNGULO MÁS GRANDE QUE
EL CRITICO ESTE SE REFLEJA EJEMPLO LA PROBETA Y
LA ENDOSCOPIA
• Fibra óptica asegura que existe una reflexión interna
total (flexible e incurvada)
LÁSER
• La luz láser se genera a nivel anatómico,
tenemos el átomo, el núcleo, y la corona (que
tiene diferentes niveles de energía)
• Si los electrones ganan energía estos van a saltar
a un nivel superior y en su retorno liberan esa
energía que ganaron y es una longitud de onda
libera luz visible
• Un tubo que se va poner un tipo de átomos
(ejemplo neón) en su estructura tiene una
fuente de energía que estimula a los electrones
salten a un nivel superior y liberen la luz que
choca contra un espejo y esa luz reflejada sirve
de estímulo a otro electrón y sale por la parte
izquierda el espejo que no refleja en forma de
luz laser
• Características de la luz láser
a) Coherente: misma longitud
de onda porque se puso un
mismo tipo de átomo
La luz visible no es coherente
b) Monocromática: un solo
color
c) Colimada: UN RAYO VA
PARALELO AL OTRO UNA
SOLA LINEA
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS CLASE 4
SISTEMAS ÓPTICOS
• La imagen de la derecha es derecha y virtual y
de igual tamaño
ESPEJOS
• Son sistemas ópticos que tienen una sola
superficie reflejante, la parte posterior esta
pintada con sales de plata
• 100% reflejante
• Zona real por fuera del espejo, dentro del
espejo virtual
• Espejos planos virtual derecha y de mayor
tamaño
• Esféricos: convexo virtuales derechas de menor
tamaño
LENTES
• Son sistemas ópticos que tienen dos superficies
refractantes
• La lente tiene mas densidad que el aire menor
angula de refracción que el de incidencia
Centro óptico o punto nodal
Radio de curvatura
Centro de curvatura
Lente bicóncava
Eje óptico principal
Lente biconvexa
DIVERGENTE O NEGATIVO
• Tiene dos superficies cóncavas bicóncava
• La verdadera función del lente es que la luz se
refracte
• Donde se refracta es la zona real y donde comienza
es la zona virtual
• Los rayos refractados se alejan del eje óptico
• Foco punto de unión de los rayos refractados
• Distancia focal: distancia entre el foco y el centro
óptico si esta en el lado virtual es negativo
• Se le llama divergente porque separa los rayos
refractados
• Se le dice negativo porque la distancia focal esta
en la zona virtual con signo negativo
a) Lente bicóncava
b) Lente plano-cóncava
c) Lente convexo-cóncava
• VAN A SER DIVERGENTES LAS QUE PREDOMINA LA
CARA CONCAVA
LENTES CONVERGENTE O POSITIVO
• Biconvexa
• Se acercan y forman el foco que es real
• Se le llama convergente porque hace que
converjan los rayos
• Se llama positivo porque la distancia focal
está en positivo
• Lente biconvexa
• Lente plano-convexa
Lente convexo-convexa
virtual real
LENTES CONVERGENTE O POSITIVO
• En las lentes divergentes la imagen siempre va
ser virtual derecha y de menor tamaño
• LENTE CONVERGENTE
OBJETO MÁS ALLA DE LA DISTANCIA FOCAL REAL
INVERTIDA
OBJETO EN EL FOCO
IMAGEN INFINITA NO EXISTE BORROSA NO NITIDA
OBJETO ENTRE EL FOCO Y EL CENTRO OPTICO DE LA
LENTE
IMAGEN VIRTUAL DERECHA AMPLIFICADA
LA DISTANCIA FOCAL EN METROS
Todas las distancias están en metro
1/f = dioptría
EL OJO ES UN SISTEMA ÓPTICO PORQUE VAMOS A
FORMAR IMÁGENES A PARTIR DE UN OBJETO EN
PRESCENCIA DE LUZ
TIENE 4 LENTES
Cornea
Humor acuoso
Cristalino
Humor vitro
Retina (responsable de cambiar la onda luminosa en
onda eléctrica)
la cornea es una lente concavo-convexa
es de tipo convergente imágenes reales
el cristalino es biconvexo
la retina es donde se hace la transducción de la onda
luminosa a onda eléctrica
• Cada lente va tener su propio centro óptico
• Un solo centro óptico para los 4 en el cristalino
Convexa Cóncava Cónvvexa
• La distancia centro óptico retina debe ser de 17 nm
• Fóvea de la retina conos no bastones formas diurna
• B bastones nocturna tonos grises
• La imágen de la retina debe ser real invertida y de
menor tamaño
ACOMODACION
• Si la lente focal es más esférica la distancia focal va
ser menor
• Si la lente es mas plana la distancia focal va ser
mayor
• Si el objeto está cercano al ojo la imagen se va
formar detrás de la retina y no tendríamos una
visión nítida
• El cristalino acomoda para que este delante de la
retina
AMPLITUD DE ACOMODACIÓN
• Va estar entre dos puntos y todas las personas no
tenemos la misma amplitud
• Se encuentra entre el punto remoto y el punto
próximo
PUNTO REMOTO
• Es el punto más cercano que se puede observar de
forma nítida sin hacer uso del mecanismo de
acomodación a 6 metros medidos del ojo
PUNTO PROXIMO
• Es el punto más cercano que se puede observar de
forma nítida utilizando al máximo el mecanismo
de acomodación
• A la edad de 7 años es 7cm
• Lo normal es 15 cm
Si esa distancia esta en metros y nosotros calculamos el inverso
vamos a tener una potencia de dioptría y la amplitud se mide
en dioptrías esta amplitud disminuye con la edad se vuelve
rígido el cristalino
Distancia
menor
• Visión perfecta desde el eje óptico hasta la retina
17 mm
• Se apoya del mecanismo de acomodación (PARA
OBSERVAR OBJETOS CERCANOS)
• Amétrope sin la medida correcta
El asigmatismo no es ametropía
MIOPIA
• Cuando la longitud centro óptico retina
mayor a 17 mm
• La imagen delante de la retina
• Menor distancia focal
• Ojo miope lente potente
• Ve mejor de cerca
• No le conviene acomodar porque sino va
disminuir mas la distancia focal
• Potencia de miopía 1/distancia del punto
remoto = resultado negativo
• Lentes divergentes aumenta la distancia
focal
• Punto remoto coincide con el foco
HIPERMETROPÍA
• Distancia centro óptico retina es menor a 17
• Detrás de la retina
• Distancia focal mayor
• La potencia de lenta es menor
• Ve mejor de lejos
• Le conviene hacer acomodación
• Le conviene que el punto remoto este mas
lejos de 6
• Punto remoto virtual detrás de la retina
• Potencia 1/distancia entre punto remoto
• Positiva
• Lentes convergentes: cuya función es
disminuir la distancia focal
PRESBICIA
El cristalino perdió su capacidad de acomodación
• Es un problema de curvatura
• Abra ejes ópticos secundarios
• varios focos
• Lentes cilíndricas corrige curvatura no
mueve distancias focales
Estrabismo
• convergente
• ve doble pero si le pone un prisma la
trayectoria cambia la trayectoria
• Problema de enfoque TRAYECTORIA

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  • 1. IMPORTANTE ONDAS MECÁNICAS CLASE 1 • MECÁNICA: para que se pueda propagar necesitan de un medio (SÓLIDO, LÍQUIDO GASEOSO EJEMPLO: AUDICION • ELECTROMAGNÉTICA: Se puede propagar en el vacío, EJEMPLO: VISION 1.MOVIIMIENTO ARMÓNICO • Se repite a intervalos iguales de tiempo • El tiempo que demora en subir es igual al tiempo que demora en bajar • EJEMPLO; vibrar la cuerda de una guitarra (ESE MOVIMIENTO ARMÓNICO) que se produce en la guitarra se propaga en el aire (ONDA MECÁNICA) • Conclusión: el movimiento armónico genera onda mecánica que está viajando • La voz, golpear la mesa (MOVIMIENTO ARMÓNICO) genera ondas mecánicas que viajan por diferentes materiales 2.CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA MECÁNICA • Cuando se propaga al aire se llama onda mecánica que se representa como la onda azul • Ida y retorno onda (+) onda (-) • La onda positiva también se le dice cresta • La onda negativa también se le dice barra • AMPLITUD: es el máximo desplazamiento desde el punto de reposo el espacio entre A y B, también puede ser de A Y C • LONGITUD DE ONDA LAMBDA: es la distancia que se mide entre dos puntos correspondientes de una onda se mide metros • PERIODO T: el tiempo de duración de un ciclo • CICLO: ida y vuelta • FRECUENCIA (f): el numero de ciclos que se repiten en un segundo 1/s EJMPLO: 3 CICLOS EN UN SEGUNDO • MIENTRAS LA LONGITUD DE ONDA SEA MAS GRANDE MENOS FRECUENCIA HABRÁ • RAPIDEZ DE UNA ONDA: V= LONGITUD DE ONDA X FRECUENCIA
  • 2. 3.- CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS MECÁNICAS • 3 GRUPOS i. INFRASONIDOS ii. TRONCO AUDIBLE O ONDA SONORA iii. ULTRASONIDO • PARA ESTO HAY DOS PUNTOS DE REFERENCIA 20 HERTZ Y 20000 HERTZ A) INFRASONIDO: ondas mecánicas cuya frecuencia es inferior a 20 hertz, no son audibles, EJEMPLO: terremoto (antes), ELEFANTES, MOTOR (NO EL RUIDO QUE ESCUCHAMOS), SI UN ORGANO ESTA EN CONTACTO CON OTRO Y HAY VIBRACIÓN LA SUPERFICIE DEL ORGANO SE DESGASTA Los infrasonidos también pueden tener poca intensidad o mucha intensidad, si hay mucha hay mucha fuerza de movimiento (por la vibración) se puede romper los alveolos pulmonares B) TRONCO AUDIBLE O ONDA SONORA (20-20000 Hertz ¿Que son las ondas sonoras?... SON ONDAS MECÁNICAS CUYA FRECUENCIA ESTA EN 20 -20000 el oído humano C) ULTRASONIDO superior a 20 000 hertz o 20 Khertz EJEMPLO: murciélagos, ecolocación delfines ballenas, perro escucha ultrasonido. Ondas mecánicas que se generan del movimiento armónico (SON VIBRACIONES) 4.- Ultrasonido • Son utilizados en el campo médico: EFECTO piezoeléctrico utilizan cristales de cuarzo propiedad de expandirse y contraerse, la corriente eléctrica cuando pasa por el cuarzo hace que se expanda y se contraiga como si estuviese vibrando una cuerda de una guitarra • Esta expansión y contracción genera ondas mecánicas con frecuencias superiores a 20 Khertz (ultrasónicas) eso es movimiento armónico
  • 3. 5.- PROPIEDADES DE LOS ULTRASONIDOS • ABSORCIÓN: Significa que si el ultrasonido llega a un tejido se absorbe desaparece • Dos medios de diferente densidad siempre va haber una tira de separación INTERFASE que separa dos medios de diferente densidad • LA normal LINEA AZUL EN EL MEDIO • Onda ultrasónica INCIDENTE viaja por el medio 1 encuentra la interfase y cambia de dirección regresando al mismo medio a esto se le llama reflexión, y esa onda que cambia de dirección se le dice onda reflejada • Cuando se habla del ultrasonido o de las ondas mecánicas en general a la onda reflejada comúnmente se le dice ECO • ¿Por qué se produjo la reflexión? Porque la onda mecánica encontró una interfase dos medios de diferente densidad • REFRACCIÓN es cuando la onda pasa al siguiente medio onda transmitida o refractada en el medio 2 cambia de dirección pierde velocidad por la densidad del segundo medio ejemplo: ecografía 5.- IMPEDANCIA ACÚSTICA Es la resistencia que ofrecen los tejidos humanos a las ondas de choque (ULTRASONIDO) • La velocidad del sonido va depender de la comprensividad del material en los solidos hay mas comprensividad una pegada a la otra (las moléculas están pegadas y la vibración llega más rápido una a la otra) en cambio en el aire es lento (las moléculas están separadas) • Para que se pueda transmitir el sonido necesitamos de un medio material • ¿Por qué se produjo la reflexión? Porque la onda mecánica encontró una interfase dos medios de diferente densidad • REFRACCIÓN es cuando la onda pasa al siguiente medio onda transmitida o refractada en el medio 2 cambia de dirección pierde velocidad por la densidad del segundo medio ejemplo: ecografía • Siempre que tengamos dos materiales de diferente densidad va haber una interfase • En la interfase se va reflejar, pero también se va a transmitir
  • 4. • Es por eso que los médicos cuando utilizan este dispositivo y lo colocan en la piel de la persona ponen un gel para que no haya aire, para asegurar que ingrese el ultrasonido • TRANSDUCTOR hace dos transducciones 1.- PRIMERA TRANSDUCCIÓN: de corriente eléctrica a onda ultrasónica, se envía el ultrasonido regresa ultrasonido (ECOS) 2.- SEGUNDA TRANSDUCCIÓN: de ultrasonido a eléctrica, y este ultrasonido otra vez se tiene que convertir en una señal eléctrica y eso ya se transforma en una imagen que es lo que el médico ve en un monitor • Por los ecos a la técnica la llaman ecografía • Cada estructura va generar una cantidad de ecos de acuerdo a su densidad 6. efecto de los ultrasonidos 6.1 EFECTO MECÁNICO Cavitación: los ultrasonidos tienen la capacidad de formar cavidades, liposucción rompe las gotitas de grasa y tiene que ser metabolizada con dieta ejercicio (una liposucción no invasiva EJMPLO: agua y aceite (difícil que se mezclen), el ultrasonido fragmenta las gotas de lípidos y es más fácil que se distribuya homogéneamente Fragmentación de cálculos renal (litotrico, Litotricia) ubican los cálculos renales y hacen que lleguen las ondas ultrasónicas lleguen y se fragmenta los cálculos y fragmentado es más fácil que se elimine por la orina
  • 5. CUALIDADES DEL SONIDO CLASE 2 6.2 EFECTO TÉRMICO • Cuando un ultrasonido llega a un tejido se va convertir en calor y genera un cambio de temperatura eso va depender de la longitud de onda y de la intensidad del sonido • El cambio de temperatura se va ver en colores • Va depender también del tejido el tejido que tiene más agua no va tener un cambio significativo del agua ya que el agua tiene efecto termorregulador • También es posible hablar de efecto químico • Dos cualidades que están relacionadas • TONO O ALTURA está determinada por la frecuencia Existen tonos bajos o graves que se acercan a 20 Hrtz y todos altos o agudos 20 Khrtz • INTENSIDAD = (volumen) de acuerdo a la intensidad se dice que son debiles o fuerte, lleva una energía que choca con la membrana timpática por segundo es decir la onda mecánica va actuar sobre la membrana del tímpano en forma perpendicular y por unidad de segundo • Potencia es un trabajo que se efectúa por unidad de tiempo • La intensidad se expresa como watt entre metro cuadrado 𝐼 = 𝑊𝑎𝑡𝑡 𝑚2 • En medicina no se usa watt se usan (dB) decibeles • Unidad de intensidad es el bell, es el espacio entre dos sonidos ejemplo: uno 10 veces más intenso que otro, para el oído humano el bell es muy grande por eso se usa la décima parte (Db)
  • 6. • PREGUNTA DE EXÁMEN • Cuando se habla de intensidad de sonido se habla de campo de audición humana • ¿El rango audible que magnitud utiliza? Utiliza la frecuencia • ¿El campo de audición humana que magnitud utiliza? Utiliza la intensidad (dB) • El umbral de percepción 0 dB no significa que no haya sonido a ese nivel nosotros debemos ser capaces de oír • El umbral doloroso 120 dB se traduce como dolor, superior a 120 daños irreparables • 0-80 dB no hay mayor riesgo • 90 dB limite • 90-115 muerte de las células del órgano de Corti ubicadas en el órgano de la cóclea 2.- EXPLICACION BIOFISICA DE LA AUDICIÓN • Conducto auditivo externo AIRE: cajón de resonancia, cuando la onda mecánica llega (MOVIMIENTO ARMÓNICO) este aire del conducto va vibrar a la misma frecuencia que la onda mecánica y entonces aquí se produce amplificación de la intensidad del sonido • Oído medio SÓLIDO la onda mecánica llega al tímpano este se estira y la transmite a los huesecillos del oído medio que están articulados, aquí se produce la amplificación de la presión • En el interior de la cóclea hay LIQUIDO
  • 7. CARACOL O CÓCLEA • HAY DOS CÁMARAS SUPERIOR INFERIOR Y UN CONDUCTO VA PERMITIR QUE PASE DE LA CÁMARA SUPERIOR Y LA CÁMARA INFERIOR esta abertura se llama helicotrema • en el centro tenemos otra cámara que están las células sensitivas ciliadas que conforman el órgano de Corti en toda esa longitud • La presión se amplificó hasta el estribo que empuja la ventana oval, este liquido recibe presión y pasa de la cámara superior por medio de la helicotrema a la cámara inferior y va empujar la ventana oval • Las células del órgano de Corti cambian un impulso mecánico en un impulso eléctrico son transductores • ¿Cuándo percibimos un sonido? Cuando los cilios se flexionan esto pasa cuando el liquido solo llegue a la cámara superior y se acumula los cilios se flexionan y lo convierten en una onda eléctrica • No es que llega una frecuencia y responde el órgano de corti a la vez NO, va responder una parte de acuerdo a la frecuencia • Si tenemos una frecuencia de 80 hertz el liquido avanza hasta la mitad pero si es de 8000 hertz el liquido se acumula en la zona proximal , en la parte distal 50 hertz • Escotoma: daño parcial no permite traducir frecuencias altas o medios • tímpano este se estira y la transmite a los huesecillos del oído medio que están articulados, aquí se produce la amplificación de la presión • En el interior de la cóclea hay LIQUIDO • PREGUNTA DE EXÁMEN : al órgano de Corti la onda mecánica puede llegar por dos vías A. Área (sonido de carros etc.) llega el sonido y sigue todo el recorrido descrito, B. ósea (cuando golpeamos el cráneo) el sonido pasa por el hueso y todas las estructuras subyacentes hasta llegar a la cóclea • Cuando hablamos de hipoacusia nos interesa saber dos grupos A) La conductiva cuando está bloqueado el conducto externo por cerumen que se solidifica, también puede ser si el tímpano se rompe o si el estribo se pega a la ventana oval no permitiendo que se amplifique el sonido B) la sensitiva: cuando el problema está en el órgano de Corti si se daña todo (anacusia), si se daña parcial hipoacusia sensitiva • Altas frecuencias en la zona proximal bajas frecuencias en la zona distal AHÍ SE PRODUCE LA FLEXION DE LOS CILIOS Y LA TRANSDUCCIÓN 3.- AUDIOMETRÍA • Técnica de diagnóstico médico, permite medir la capacidad auditiva de una persona (a) INSTRUMENTO: audiómetro (b) INTERPRETACIÓN: audiograma
  • 8. EFECTO DOPPLER • Es el cambio de frecuencia de una onda cuando hay movimiento o desplazamiento de la fuente sonora o del observador • OBSERVADOR: nosotros en reposo a lo lejos vemos un carro a medida que se acerca lo escuchamos más y cuando se va cada vez más disminuyendo la frecuencia • FUENTE SONORA: carro • Utiliza un transductor este efecto Doppler trabaja con ultrasonido emite una frecuencia de ultrasonido va llegar a los glóbulos rojos y encuentra la interfase del glóbulo y se va reflejar y formar un eco • La frecuencia que recibió el glóbulo va ser diferente de la frecuencia que se refleja porque el glóbulo rojo se movió y entonces refleja diferente frecuencia (por el movimiento) • Permite calcular la velocidad de movimiento de la sangre • ¿CÓMO sería la frecuencia emitida comparada con la frecuencia reflejada, si hay un coágulo? Sería igual porque el coágulo no se mueve 4.- AUDIOGRAMA • En la imagen se escucha más con el oído izquierdo • ¿Qué relación existe entre frecuencia e intensidad? NO EXISTE RELACIÓN • Todo el órgano de Corti está dañado, no existe tratamiento
  • 9. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS CLASE 3 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS • Son ondas magnéticas que viajan acompañadas de ondas eléctricas perpendiculares entre si • Cuando viajan, así como en la figura una perpendicular a la otra se dice que son electromagnéticas • La onda (+) junto con la onda (-) hacen un ciclo (cresta y valle) • Cuánto dura el ciclo = (periodo) • Frecuencia: el numero de ciclos que se cuentan en un segundo • 1 significa que estamos contando 1 solo ciclo en un segundo • 𝟏𝟎𝟖 𝐬𝐢𝐠𝐧𝐢𝐟𝐢𝐜𝐚 𝐪𝐮𝐞 𝐞𝐬 𝐮𝐧𝐚 𝐨𝐧𝐝𝐚 𝐦𝐮𝐲 𝐠𝐫𝐚𝐧𝐝e • Que en un ciclo solo contamos 1 • 𝟏𝟎−𝟐𝟒 𝐞𝐬 𝐮𝐧𝐚 𝐨𝐧𝐝𝐚 𝐦𝐮𝐲 𝐩𝐞𝐪𝐮𝐞ñ𝐚 que en • Un ciclo contamos muchas 10+24 • Entre la frecuencia y la longitud de onda existe relación inversa PREGUNTA DE EXAMEN¿CÓMO ES LA LONGITUD DE ONDA DEL INFRARROJO COMPARADA CON LA DE RAYOS X? MAYOR LA FRECUENCIA MAYOR EN LOS RAYOS X • La luz visible, infrarrojo (calor) y ondas de radio tienen un efecto no ionizante, significa que no es un riesgo para la salud • Ultravioleta, rayos x, rayos gamma (radioterapia) dañinos ionizante a los átomos llega a la célula y altera el núcleo junto con las bases nitrogenadas Ondas de radio infrarrojo ultravioleta Rayos x Rayos gamma Luz visible RAYOS X VS RAYOS GAMMA Longitud de onda de rayos X MAYOR Longitud de onda de rayos gamma MENOR Frecuencia de rayos gamma MAYOR Efecto general de rayos X IONIZANTE La luz visible • en diferentes longitudes de onda desde los 400-700 nm, cada longitud de onda tiene diferente color • Al exterior la luz blanca • En la retina va haber una transducción de la luz y se va convertir una onda luminosa en una onda eléctrica • EJEMPLO el pigmento rojo de una rosa, ese pigmento absorbe todas las longitudes de onda excepto el rojo y este se refleja (lo vemos), FLOR BLANCA reflejo todo, NEGRO absorbió todo
  • 10. PRIMERA PROPIEDAD REFLEXIÓN DE LA LUZ • Necesitamos dos medios de diferente densidad el aire y el espejo La luz laser (incidente) llega a la interfase y se refleja (reflejado) forman ángulos que son iguales SEGUNDA PROPIEDAD REFRACCIÓN DE LA LUZ • Necesitamos dos medios de diferente densidad el aire y agua • El rayo incidente al llegar a la interfase una parte se refleja y otra se refracta en el agua (atraviesa) el agua tiene más densidad que el aire por lo tanto hace perder velocidad a la luz • Cuando el rayo pasa de una mayor a una menor densidad gana velocidad • Cuando se refracta en un medio de mayor densidad se acerca a la línea normal • PREGUNTA DE EXAMEN Cuando un rayo luminoso pasa de un medio de menor densidad a uno de mayor el Angulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia • La luz no pasa en línea recta a través de nuestros ojos en cada parte se refracta • PREGUNTA DE EXAMEN • ¿cuál de estos medios forma el menor ángulo de refracción? Rpta: el que tenga mayor densidad MAYOR índice de refracción cloruro de sodio • Cuando pasa del aire al vidrio el ángulo de refracción es menor que el de incidencia • Cuando pasa del vidrio al aire gana velocidad y el ángulo de refracción es mayor
  • 11. • PRIMER CASO el rayo incidente viaja desde el agua y en el aire es refractado • SEGUNDO CASO el rayo incidente forma el ángulo critica grande, el rayo refractado coincide con la interfase agua aire • TERCER CASO el rayo incidente forma un ángulo mayor que el ángulo crítico, el incidente encuentre la interfase y se refleja (reflexión interna total) SI EL INCIDENTE ESTÁ EN UN ÁNGULO MÁS GRANDE QUE EL CRITICO ESTE SE REFLEJA EJEMPLO LA PROBETA Y LA ENDOSCOPIA • Fibra óptica asegura que existe una reflexión interna total (flexible e incurvada) LÁSER • La luz láser se genera a nivel anatómico, tenemos el átomo, el núcleo, y la corona (que tiene diferentes niveles de energía) • Si los electrones ganan energía estos van a saltar a un nivel superior y en su retorno liberan esa energía que ganaron y es una longitud de onda libera luz visible • Un tubo que se va poner un tipo de átomos (ejemplo neón) en su estructura tiene una fuente de energía que estimula a los electrones salten a un nivel superior y liberen la luz que choca contra un espejo y esa luz reflejada sirve de estímulo a otro electrón y sale por la parte izquierda el espejo que no refleja en forma de luz laser • Características de la luz láser a) Coherente: misma longitud de onda porque se puso un mismo tipo de átomo La luz visible no es coherente b) Monocromática: un solo color c) Colimada: UN RAYO VA PARALELO AL OTRO UNA SOLA LINEA
  • 12. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS CLASE 4 SISTEMAS ÓPTICOS • La imagen de la derecha es derecha y virtual y de igual tamaño ESPEJOS • Son sistemas ópticos que tienen una sola superficie reflejante, la parte posterior esta pintada con sales de plata • 100% reflejante • Zona real por fuera del espejo, dentro del espejo virtual • Espejos planos virtual derecha y de mayor tamaño • Esféricos: convexo virtuales derechas de menor tamaño LENTES • Son sistemas ópticos que tienen dos superficies refractantes • La lente tiene mas densidad que el aire menor angula de refracción que el de incidencia Centro óptico o punto nodal Radio de curvatura Centro de curvatura Lente bicóncava Eje óptico principal Lente biconvexa
  • 13. DIVERGENTE O NEGATIVO • Tiene dos superficies cóncavas bicóncava • La verdadera función del lente es que la luz se refracte • Donde se refracta es la zona real y donde comienza es la zona virtual • Los rayos refractados se alejan del eje óptico • Foco punto de unión de los rayos refractados • Distancia focal: distancia entre el foco y el centro óptico si esta en el lado virtual es negativo • Se le llama divergente porque separa los rayos refractados • Se le dice negativo porque la distancia focal esta en la zona virtual con signo negativo a) Lente bicóncava b) Lente plano-cóncava c) Lente convexo-cóncava • VAN A SER DIVERGENTES LAS QUE PREDOMINA LA CARA CONCAVA LENTES CONVERGENTE O POSITIVO • Biconvexa • Se acercan y forman el foco que es real • Se le llama convergente porque hace que converjan los rayos • Se llama positivo porque la distancia focal está en positivo • Lente biconvexa • Lente plano-convexa Lente convexo-convexa virtual real LENTES CONVERGENTE O POSITIVO • En las lentes divergentes la imagen siempre va ser virtual derecha y de menor tamaño
  • 14. • LENTE CONVERGENTE OBJETO MÁS ALLA DE LA DISTANCIA FOCAL REAL INVERTIDA OBJETO EN EL FOCO IMAGEN INFINITA NO EXISTE BORROSA NO NITIDA OBJETO ENTRE EL FOCO Y EL CENTRO OPTICO DE LA LENTE IMAGEN VIRTUAL DERECHA AMPLIFICADA LA DISTANCIA FOCAL EN METROS Todas las distancias están en metro 1/f = dioptría
  • 15. EL OJO ES UN SISTEMA ÓPTICO PORQUE VAMOS A FORMAR IMÁGENES A PARTIR DE UN OBJETO EN PRESCENCIA DE LUZ TIENE 4 LENTES Cornea Humor acuoso Cristalino Humor vitro Retina (responsable de cambiar la onda luminosa en onda eléctrica) la cornea es una lente concavo-convexa es de tipo convergente imágenes reales el cristalino es biconvexo la retina es donde se hace la transducción de la onda luminosa a onda eléctrica • Cada lente va tener su propio centro óptico • Un solo centro óptico para los 4 en el cristalino Convexa Cóncava Cónvvexa • La distancia centro óptico retina debe ser de 17 nm • Fóvea de la retina conos no bastones formas diurna • B bastones nocturna tonos grises
  • 16. • La imágen de la retina debe ser real invertida y de menor tamaño ACOMODACION • Si la lente focal es más esférica la distancia focal va ser menor • Si la lente es mas plana la distancia focal va ser mayor • Si el objeto está cercano al ojo la imagen se va formar detrás de la retina y no tendríamos una visión nítida • El cristalino acomoda para que este delante de la retina AMPLITUD DE ACOMODACIÓN • Va estar entre dos puntos y todas las personas no tenemos la misma amplitud • Se encuentra entre el punto remoto y el punto próximo PUNTO REMOTO • Es el punto más cercano que se puede observar de forma nítida sin hacer uso del mecanismo de acomodación a 6 metros medidos del ojo PUNTO PROXIMO • Es el punto más cercano que se puede observar de forma nítida utilizando al máximo el mecanismo de acomodación • A la edad de 7 años es 7cm • Lo normal es 15 cm Si esa distancia esta en metros y nosotros calculamos el inverso vamos a tener una potencia de dioptría y la amplitud se mide en dioptrías esta amplitud disminuye con la edad se vuelve rígido el cristalino Distancia menor
  • 17. • Visión perfecta desde el eje óptico hasta la retina 17 mm • Se apoya del mecanismo de acomodación (PARA OBSERVAR OBJETOS CERCANOS) • Amétrope sin la medida correcta El asigmatismo no es ametropía MIOPIA • Cuando la longitud centro óptico retina mayor a 17 mm • La imagen delante de la retina • Menor distancia focal • Ojo miope lente potente • Ve mejor de cerca • No le conviene acomodar porque sino va disminuir mas la distancia focal • Potencia de miopía 1/distancia del punto remoto = resultado negativo • Lentes divergentes aumenta la distancia focal • Punto remoto coincide con el foco HIPERMETROPÍA • Distancia centro óptico retina es menor a 17 • Detrás de la retina • Distancia focal mayor • La potencia de lenta es menor • Ve mejor de lejos • Le conviene hacer acomodación • Le conviene que el punto remoto este mas lejos de 6 • Punto remoto virtual detrás de la retina • Potencia 1/distancia entre punto remoto • Positiva • Lentes convergentes: cuya función es disminuir la distancia focal
  • 18. PRESBICIA El cristalino perdió su capacidad de acomodación • Es un problema de curvatura • Abra ejes ópticos secundarios • varios focos • Lentes cilíndricas corrige curvatura no mueve distancias focales Estrabismo • convergente • ve doble pero si le pone un prisma la trayectoria cambia la trayectoria • Problema de enfoque TRAYECTORIA